【原】java面试题 --- IO

1. IO流的分类有哪些？

• 按照流向分为输入流和输出流；
• 按照实现功能分为节点流和处理流。节点就是从一个特定的地方读写数据，包括数组操作，管道操作和文件操作；处理流对已存在的流进行封装和处理，包括缓冲操作，打印操作和转化操作等；
• 按照处理数据的单位分为字节流和字符流

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2. 为什么有字节流还要有字符流？

• 字节流是 java 用来 ASCII 字符文件的，但 java 也支持其他字符，比如 unicode，为了方便操作字符且不会乱码，就提供了字符流。

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3. 什么是 java 序列化？

• 将对象进行流化，对流化后的对象进行读写操作或者网络传输。要序列化的对象必须实现 Serializable 接口。

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4. 对象序列化的过程是什么？

• 用输出流构造一个 ObjectOutputStream 对象，然后调用其 writeObject(Object obj) 方法即可将对象转化成流，反序列化就是用输入流。

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5. 如何克隆对象？

• 重写 Object 的 clone 方法；
• 通过序列化和反序列化克隆。

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6. BIO、NIO 和 AIO 有什么区别？

• BIO 是同步阻塞 IO，并发性不好；
• NIO 是同步非阻塞 IO，JDK1.4 开始引入，基于通道和缓冲区操作，实现了 IO 多路复用；
• AIO 是异步非阻塞 IO，并发性很好，基于事件和回调机制，目前还未广泛使用。

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7. 说说你对 NIO 的认识？
NIO 的核心就是缓冲区(Buffer)、通道(Channel)和选择器(Selector)。
(1). 缓冲区(Buffer)就是用来存储数据的，八种基本类型只有 Boolean 类型没有提供对应的缓冲区。

• 核心属性：capacity，缓冲区的容量；limit，界线，缓冲区可用区域和已用区域的分界线；position，当前的位置。
• 核心方法：allocate，分配缓冲区；put，往缓冲区写数据；get，从缓冲区读数据；
  

(2). 通道(Channel)就是源位置与目标位置之间打开的连接，数据传输的通路。

• 核心实现类：FileChannel，操作文件的通道；DatagramChannel，通过 UDP 读取网络数据的通道；SocketChannel，通过 TCP 读取网络数据的通道；ServerSocketChannel，监听 TCP 连接的通道。
• 核心方法：transferTo/transferFrom，通道间的数据传输；write，将缓冲区数据写入通道；read，把通道数据读取到缓冲区。
  

(3). 选择器用于IO多路复用，将channel都注册到选择器上，它会监听哪些通道有事件发生，然后进行处理。

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8. 知道零拷贝吗？

• 首先普通拷贝的过程是，源文件先经过 DMA 拷贝到内核 buffer，然后通过 CPU 拷贝到用户 buffer，接着再通过 CPU 拷贝到 socket buffer，最后通过 DMA 拷贝到协议栈。这里经过了四次拷贝，并且伴随着三次用户态的转换，用户态转为内核态，再转为用户态，最后又转为内核态。
• 零拷贝不是不拷贝，是可以不经过用户 buffer，直接从内核 buffer 通过 CPU 拷贝到 socket buffer，且这里拷贝的内容非常少，只拷贝长度、偏移量等信息。通过 linux 的 sendFile 函数即可实现零拷贝。java NIO 中的 transferFrom/transferTo 方法就通过 sendFile 函数实现了零拷贝。

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