IO流类型：

流操作的颗粒度划分：
- 字节流：以字节为单位，可以操作任何类型的数据，以inputStream和outputStream作为基类
- 字符流：以字符为单位，只能操作字符数据，操作纯文本文件，以Reader和Writer作为基类
流的方向划分：
- 输入流
- 输出流

Unix中五种IO模型

阻塞IO：应用程序读取缓冲区数据时，当内核没有准备好数据时，应用程序处于等待状态
非阻塞IO：当用户空间缓冲区没数据时，返回错误信息给线程。线程采用轮询的方式请求数据
IO多路复用：应用程序通过select函数，监控多个fd（程序打开的文件），当准备好数据后，再去请求数据。
- select缺点：
  - 监听的IO最大连接数有限，在Linux系统上一般为1024。poll函数解决了连接数限制问题
  - select函数返回后，是通过遍历fdset，找到就绪的描述符fd。（仅知道有I/O事件发生，却不知是哪几个流，所以遍历所有流）。epoll解决遍历问题，fd就绪时，内核采用回调机制激活fd，通过epoll_wait()得到通知

信号驱动模型：程序调用sigaction，向内核发送Sigio信号,当内核准备好数据后，在通过Sigio通知应用
异步模型：应用程序向内核发送请求后，立即返回。然后执行准备数据--->复制到用户空间，然后通知应用，数据准备好了

java中的NIO

结构概念图：

主要组件介绍：

Channel（通道） ：
- 类似于传统IO中的流，用于进行数据的读取和写入。通道可以是双向的，例如FileChannel用于文件IO，SocketChannel用于网络IO，等等。
Buffer（缓冲区） ：
- 缓冲区是NIO中用于临时存储数据的对象，可以在通道和应用程序之间传输数据。在读取数据时，数据会先被读入到缓冲区中，然后从缓冲区中进行读取；在写入数据时，数据会先被写入到缓冲区中，然后从缓冲区中写入到通道中。
Selector（选择器） ：
- 选择器是NIO中的核心组件，用于监视多个通道的事件状态，例如读、写、连接等事件。使用选择器可以避免使用多线程处理多个通道，从而提高了系统的性能和可伸缩性。

java代码操作实例：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 打开文件通道
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("example.txt", "r");
        FileChannel fileChannel = file.getChannel();
        // 创建选择器
        Selector selector = Selector.open();
        // 注册通道到选择器，并指定感兴趣的事件为读事件
        fileChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        // 分配缓冲区
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        while (true) {
            // 选择就绪的通道
            int readyChannels = selector.select();
            if (readyChannels == 0) {
                continue;
            }
            // 获取就绪的SelectionKey集合
            Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();
            while (keyIterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = keyIterator.next();
                if (key.isReadable()) {
                    // 从通道中读取数据到缓冲区
                    int bytesRead = fileChannel.read(buffer);
                    if (bytesRead == -1) {
                        // 读取完成，关闭通道
                        fileChannel.close();
                        return;
                    }
                    // 切换缓冲区到读模式
                    buffer.flip();
                    // 从缓冲区读取数据
                    while (buffer.hasRemaining()) {
                        System.out.print((char) buffer.get());
                    }
                    //清空缓冲区，准备下一次读取
                    buffer.clear();
                }
                // 移除当前的SelectionKey，因为已经处理过了
                keyIterator.remove();
            }
        }
    }
}

NIO和IO的区别：

阻塞和非阻塞：
- IO会等待内核准备好数据
- NIO是读取数据到缓冲区中，如果内核没准备好数据，就会读取空数据到缓冲区中，是非阻塞的
面向对象：
- IO是面向流的，数据是在输入流或输出流中传输。流可以理解为内核和应用程序之间的管道
- NIO面向缓冲区，通道中读取数据到缓冲区，或缓冲区中写入数据到通道
方向：
- IO是单向的，输入流或输出流只能进行读或写操作
- NIO是双向的，能在一个通道进行读写操作
选择器：
- NIO可以通过选择器，一个线程管理多个通道，与内核进行交互 `