2、Java基础-NIO、IO、ThreadLocal类

1、IO和NIO

1.1、传统IO和NIO区别在哪？

Java NIO和IO之间最大的区别在 IO是面向流的，而NIO是面向缓存区buffer的
Java NIO是非阻塞式的，意味着使用一个线程向某通道发送一个请求读取数据，如果buffer中有可以使用的数据，那么就可以得到，如果目前没有可用的数据就没有收货；IO的各种流是阻塞式的读取或者写入，如果使用线程调用read（）或者write（）方法时，那么该线程就一直被阻塞，直到有数据读取或者写入
Java NIO的选择器selector是允许使用一个单独的线程监视多个输入通道的channel的

1.2、除了NIO还有哪些IO？

BIO：同步并阻塞。
- 客户端有请求，那么服务器端就启动一个线程进行处理，也就是造成很多不必要的开销，使用线程池可以改善
- 好处：如果是连接数比较小的架构，比较适合服务器资源要求较高
NIO：同步非阻塞
- 客户端有请求时，一个请求就是一个线程，服务器端使用一个多路复用器注册接收各种请求，多路复用器使用轮询查询到IO请求，然后开启线程执行请求的内容
- 好处：连接数目比较多，但是连接时间短的架构。如来聊天服务器
AIO：异步非阻塞
- 服务器实现一个有效请求为一个线程，客户端的IO请求都是先试用IO的多路复用完成再通知服务器应该去启动线程进行处理
- 好处：适用于连接数目较多，同时连接世界比较长的架构

1.3、IO总共分为5种模型

https://blog.csdn.net/yyf_it/article/details/52468799
异步I/O（Posix.1的aio_系列函数）
非阻塞IO
I/O复用（select和poll）
信号驱动I/O（SIGIO）
阻塞I/O：应用程序调用一个IO函数，导致应用程序阻塞，如果数据已经准备好，从内核拷贝到用户空间，否则一直等待下去

1.4、NIO关键内容

NIO内容核心的知识点是：buffer缓冲区、channel通道、选择器selector
buffer缓冲区：
- 1、缓冲区buffer主要关注三个点：capacity容量、limit界限、position位置
- 2、capacity代表是该buffer缓冲区所能缓存的内容大小，不能为负值，创建后不能改变
- 3、limit界限代表着后后年的数据不能被写，也不能被读
- 4、position代表着下一个可以被读、或者可以被写的位置索引，起始位置为0
- 5、向缓冲区buffer写入的方法是put()；如果将缓冲区的数据写出，那么首先使用flip（）方法为输出数据做准备，然后调用clear（）就可以将缓冲区数据写出，并且position为0了，limit在capacity位置
channel通道
- channel类似于IO传统中的流对象，但是与传统流IO对象之间是有区别的
- 区别在两个方面：1）channel可以指定的将文件的部分或者全部的内容映射到buffer中；2）程序不能直接访问buffer中的数据，如果需要写入或者读取，那么就得使用从channel中获取到buffer或者向buffer向channel中写入数据
selector选择器
- 使用单个线程处理多个channel通道

2、ThreadLocal类

ThreadLocal的全程为：Thread Local variable线程局部变量
ThreadLocal的功能：首先ThreadLocal类能够简化编程的并发访问，这个隔离多线程程序的竞争资源，解决多线程对于同一个变量的访问冲突
ThreadLocal类和普通同步机制的区别？
- ThreadLocal类是采用对于程序竞争的资源进行复制多份处理，目的也就是减少多线程对于共享资源的竞争
- 普通同步机制通常采用的方法是使用锁，通过锁的作用来分配线程对于共享资源的读写

ThreadLocal类的方法

ThreadLocal方法的源码分析：https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html
get()方法

/**
 * Returns the value in the current thread's copy of this
 * thread-local variable.  If the variable has no value for the
 * current thread, it is first initialized to the value returned
 * by an invocation of the {@link #initialValue} method.
 *
 * @return the current thread's value of this thread-local
 */
public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null)
            return (T)e.value;
    }
    return setInitialValue();
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

private T setInitialValue() {
    T value = initialValue();
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

protected T initialValue() {
    return null;
}

set()方法

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
	```