20201123-基础题总结

简述 BIO, NIO, AIO 的区别

例子讲解

  • A顾客去吃海底捞,就这样干坐着等了一小时,然后才开始吃火锅。(BIO)
  • B顾客去吃海底捞,他一看要等挺久,于是去逛商场,每次逛一会就跑回来看有没有排到他。于是他最后既购了物,又吃上海底捞了。(NIO)
  • C顾客去吃海底捞,由于他是高级会员,所以店长说,你去商场随便玩吧,等下有位置,我立马打电话给你。于是C顾客不用干坐着等,也不用每过一会儿就跑回来看有没有等到,最后也吃上了海底捞(AIO)

BIO

BIO全称是Blocking IO,是JDK1.4之前的传统IO模型,本身是同步阻塞模式。 线程发起IO请求后,一直阻塞IO,直到缓冲区数据就绪后,再进入下一步操作。针对网络通信都是一请求一应答的方式,虽然简化了上层的应用开发,但在性能和可靠性方面存在着巨大瓶颈,试想一下如果每个请求都需要新建一个线程来专门处理,那么在高并发的场景下,机器资源很快就会被耗尽。

NIO

NIO也叫Non-Blocking IO 是同步非阻塞的IO模型。线程发起io请求后,立即返回(非阻塞io)。同步指的是必须等待IO缓冲区内的数据就绪,而非阻塞指的是,用户线程不原地等待IO缓冲区,可以先做一些其他操作,但是要定时轮询检查IO缓冲区数据是否就绪。Java中的NIO 是new IO的意思。其实是NIO加上IO多路复用技术。普通的NIO是线程轮询查看一个IO缓冲区是否就绪,而Java中的new IO指的是线程轮询地去查看一堆IO缓冲区中哪些就绪,这是一种IO多路复用的思想。IO多路复用模型中,将检查IO数据是否就绪的任务,交给系统级别的select或epoll模型,由系统进行监控,减轻用户线程负担。

NIO主要有buffer、channel、selector三种技术的整合,通过零拷贝的buffer取得数据,每一个客户端通过channel在selector(多路复用器)上进行注册。服务端不断轮询channel来获取客户端的信息。channel上有connect,accept(阻塞)、read(可读)、write(可写)四种状态标识。根据标识来进行后续操作。所以一个服务端可接收无限多的channel。不需要新开一个线程。大大提升了性能。

AIO

AIO是真正意义上的异步非阻塞IO模型。 上述NIO实现中,需要用户线程定时轮询,去检查IO缓冲区数据是否就绪,占用应用程序线程资源,其实轮询相当于还是阻塞的,并非真正解放当前线程,因为它还是需要去查询哪些IO就绪。而真正的理想的异步非阻塞IO应该让内核系统完成,用户线程只需要告诉内核,当缓冲区就绪后,通知我或者执行我交给你的回调函数。

AIO可以做到真正的异步的操作,但实现起来比较复杂,支持纯异步IO的操作系统非常少,目前也就windows是IOCP技术实现了,而在Linux上,底层还是是使用的epoll实现的。

实现单例设计模式(懒汉,饿汉)

  1. 饿汉式:
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public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() {
}

public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}

不管程序是否需要这个对象的实例,总是在类加载的时候就先创建好实例,理解起来就像不管一个人想不想吃东西都把吃的先买好,如同饿怕了一样。

  1. 懒汉式:
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public class Singleton {

private volatile static Singleton instance = null;

private Singleton() {
}

public static synchronized Singleton getInstance() {
if (null == instance) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}

如果一个对象使用频率不高,占用内存还特别大,明显就不合适用饿汉式了,这时就需要一种懒加载的思想,当程序需要这个实例的时候才去创建对象,就如同一个人懒的饿到不行了才去吃东西。

== 和 equals() 的区别?

  1. 首先的区别是,equals 是方法,而 == 是操作符;

  2. 对于基本类型的变量来说(如 shortintlongfloatdouble),只能使用 == ,因为这些基本类型的变量没有 equals 方法。对于基本类型变量的比较,使用 == 比较, 一般比较的是它们的值

  3. 对于引用类型的变量来说(例如 String 类)才有 equals 方法,因为 String 继承了 Object 类, equals 是 Object 类的通用方法。对于该类型对象的比较,默认情况下,也就是没有复写 Object 类的 equals 方法,使用 == 和 equals 比较是一样效果的,都是比较的是它们在内存中的存放地址。但是对于某些类来说,为了满足自身业务需求,可能存在 equals 方法被复写的情况,这时使用 equals 方法比较需要看具体的情况,例如 String 类,使用 equals 方法会比较它们的值