深入分析Java I/O的工作机制
I/O是目前web应用主要的问题之一，大部分web应用系统的瓶颈是I/O瓶颈。
java 的I/O类可以分为如下4组：
基于字节操作的I/O接口：InputStream 和 OutputStream
基于字符操作的I/O接口：Writer 和 Reader
基于磁盘操作的I/O接口：File
基于网络操作的I/O接口：Socket
基于字节操作的I/O接口
1：InputStream的作用表示那些从不同数据源产生输入的类，即其派生类多是不同数据源对应的流对象。如下：
ByteArrayInputStream：从内存缓冲区读取字节数组
FileInputStream：从文件中读取字节，其构造参数可以是文件名、File对象或FileDescriptor
ObjectInputStream：主要用于反序列化，读取基本数据类型或对象
PipedInputStream：产生用于写入相关PipedOutputStream的数据，实现“管道化”概念，多用于多线程中。
FilterInputStream：作为装饰器类，其子类与上述不同流对象叠合使用，以控制特定输入流。
其中，FilterInputStream的子类通过添加属性或有用的接口控制字节输入流，其构造函数为InputStream，常见的几个如下：
DataInputStream：与DataOutputStream搭配使用，读取基本类型数据及String对象。
BufferdInputStream：使用缓冲区的概念，避免每次都进行实际读操作，提升I/O性能。（不是减少磁盘IO操作次数（这个OS已经帮我们做了），而是通过减少系统调用次数来提高性能的）
InflaterInputStream：其子类GZIPInputStream和ZipInputStream可以读取GZIP和ZIP格式的数据。
2：与InputStream相对应，OutputStream的作用表示将数据写入不同的数据源，常用的输出流对象如下：
ByteArrayOutputStream：在内存中创建缓冲区，写入字节数组
FileOutputStream：将字节数据写入文件中，其构造参数可以是文件名、File对象或FileDescriptor
ObjectOutputStream：主要用于序列化，作用于基本数据类型或对象
PipedOutputStream：任何写入其中的数据，都会自动作为相关PipedInputStream的输出，实现“管道化”概念，多用于多线程中。
FilterOutputStream：作为装饰器类，其子类与上述不同流对象叠合使用，以控制特定输出流。
其中，FilterOutputStream的子类通过添加属性或有用的接口控制字节输入流，其构造函数为InputStream，常见的几个如下：
DataOutputStream：与DataInputStream搭配使用，写入基本类型数据及String对象。
PrintStream：用于格式化输出显示。
BufferdOutputStream：使用缓冲区的概念，避免每次都进行实际写操作，提升I/O性能。
DeflaterOutputStream：其子类GZIPOutputStream和ZipOutputStream可以写GZIP和ZIP格式的数据。
基于字符操作的I/O接口
1. Reader类型
继承自Reader类的，字符型数据来源常用类，如下：
InputStreamReader：字节与字符适配器，子类包含FileReader（以字符形式读取文件）
CharArrayReader：读取字符数组
StringReader：数据源是字符串
BufferedReader：读取字符输入流，并进行缓存，常用法：BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("foo.in")); 表示采用缓存的方式从文件读取数据
PipedReader：管道形式读取字符
FilterReader：对Reader装饰，直接使用的不多，如PushbackReader
2. Writer类型
继承自Writer类的，字符型数据来源常用类，如下：
OutputStreamReader：字节与字符适配器，子类包含FileWriter（以字符形式写文件）
CharArrayWriter：写字符数组
StringWriter：内部有StringBuffer，用于缓存构造字符串
BufferedWriter：字符输出流，常用法：PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("foo.out"))); 表示将数据格式化并用缓存的方式写入文件
PipedWriter：管道形式输出字符
FilterWriter：对Writer装饰，如XMLWriter
字节与字符的转化接口
待完善
磁盘I/O工作机制
1：标准访问文件的方式
标准的访问方式是应用程序调用read（）接口，操作系统检查在内核的高速缓存中有没有需要的数据，如果缓存中有，那就直接从缓存中返回，如果没有，则从磁盘重读取，换乘到操作系统的缓存中。
写入的方式是，用户的应用程序调用write（）接口将数据从用户地址空间复制到内核地址空间的缓存中。这时候对用户程序来说写操作已经完成了。至于什么时候再写到磁盘中，看操作系统了。
2：直接I/O的方式
应用程序直接访问磁盘，这个是减少了一次，内核缓冲区复制到用户程序缓冲区的数据复制。这种访问方式是数据的管理方式为应用程序实现的数据库管理系统，对于这种访问方式的话，系统明确的知道，要缓存哪些数据，失效是时间，还可以对数据进行预加载，提前将数据加载到内存中，提高访问效率，操作系统的话，只是缓存最近一次访问的数据到缓存中。
3：同步访问文件的方式
读取和写入必须要同步，只要数据被成功的写入磁盘中，才会返回给应用程序一个成功的标准。
4：异步访问文件
当访问数据的线程发出请求后，线程会接着处理其它事情，不会被阻塞等待，当返回请求的数据的时候，在进行下面的操作，这提高了应用程序的效率，但是不会提高文件访问的效率。
5：内存映射的方式
内存中某一块区域昱磁盘的文件关联起来，当要访问内存的某一数据的时候，专为访问文件的某一数据，减少，内核空间缓存，复制到用户空间的缓存。因为这两块的空间数据，是共享的。
java访问磁盘文件
待完善
java序列化技术
待完善
网络I/O的机制
1：TCP状态转换图
2：影响网络传输的因素：
网络带宽：就是一条物理链路，在1s内能传输的最大比特数，注意是比特不是字节
传输距离：由于数据在光纤中，，并不是直线，会有一个折射率，速度大概是光的2/3，所以传输会有延时
TCP拥塞控制：我们知道tcp传输是一个，停-等-停-等的协议，传输放要和接收方步调一致，要达到步调一致，就要通过拥塞控制调节:
3：java socket的工作机制
主机与主机的应用程序通信，必须通过socket建立连接，而建立socket连接，就需要底层通过tcp/ip来建立tcp连接，建立tcp的连接需要底层
的ip来寻址网络中的主机，而对应主机的应用程序很多，如何与指定的应用程序通信，就要通过tcp/upd的地址，也就是端口号，来指定了
建立通信连接
客户端，创建一个socket实例，操作系统为这个实例分配一个没有被占用的端口，并建立包含本地地址，远程地址，端口号的套接字数据结构
这个结构会保存到这个连接关闭为止，要进行tcp3次握手之后，这个socket实例才会被返回。否则将会报错，IOException
与之对应的服务端，将创建一个ServerSocket，只要指定的端口，没有被占用，这个实例一般会创建出来的，同时操作系统也会为它创建一个底层数据结构
这个数据结构，包含要监听的端口号，和包含监听地址的通配符，通常是*，也就是监听所有的。之后调用accept（）方法，然后进入阻塞状态中，
等待请求。当一个新的请求，会新建一个新的套接字数据结构，包括请求地址和端口，这个套接字会关联到未完成的ServerSocket的实例的未完成连接的列表上
当进行了3次握手后，服务端的socket实例才会创建完成，然后将这个实例对应的数据结构，从ServerSocket的未完成列表里已到已完成列表里
。所以与serverSocket关联的列表里，每一个数据结构，都代表了一个与客户端建立的tcp连接
数据传输
数据传输是我们建立连接的主要目的，当连接建立完成，服务端和客户端，都会有一个socket ，都会有一个inpuTsTRAM 和 outputStream ，然后为他们分配一个缓存区，
用于接收和发送数据，当发送方，的发送队列满了，将会转移到接收方，方接收方的满了的话，那么发送方将会被阻塞
，直到接收方有足够的空间去接收发送方发的，这个缓冲区的大小和写入端，读取端的速度都会影响传输效率，因为有阻塞，所以双方还要有协调的过程，如果两条同时传数据，可能会发生死锁