什么是阻塞IO？请举一个阻塞IO的例子。

八股文_JavaIO面试题 0 2

参考回答

阻塞I/O（Blocking I/O）指的是当程序进行I/O操作时，它会一直等待直到该操作完成，而无法执行其他任务。在阻塞模式下，线程会被“阻塞”，直到I/O操作（如读取数据或写入数据）完成。这意味着，如果程序需要等待数据从磁盘读取或网络连接的响应，线程就会处于等待状态，直到操作完成。

举个例子，如果你用InputStream.read()方法读取文件，它会阻塞当前线程，直到有数据可供读取。假设我们正在从一个文件中读取内容，程序会一直阻塞，直到它读取到文件中的数据，或者文件末尾为止。

详细讲解与拓展

在Java中，阻塞I/O是最传统和常见的I/O操作模式。在阻塞I/O模型中，每当进行I/O操作时，线程都会等待直到I/O操作完成。这种等待过程被称为“阻塞”。

举个例子：

假设我们有一个从文件中读取数据的程序，代码如下：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class BlockingIOExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt")) {
            int data;
            while ((data = fis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，fis.read()是一个典型的阻塞调用。当read()方法执行时，线程会等待，直到文件中的数据被完全读取或者达到文件的末尾（返回-1）。在等待过程中，当前线程没有执行其他任务。

为什么会阻塞？

阻塞发生的原因是因为数据并不总是立刻可用。例如，当你从磁盘读取文件时，磁盘可能正在忙于其他任务，或者数据可能很大，读取需要时间。为了避免程序在数据没有准备好时继续执行，它被设计成等待直到数据准备就绪。

阻塞IO的缺点：

效率低： 在I/O操作过程中，线程处于等待状态，导致系统资源浪费。如果有多个I/O操作，线程会长时间被阻塞，无法进行其他计算任务。
不能处理并发任务： 如果一个线程被阻塞在I/O操作上，它就不能同时进行其他任务，阻塞I/O不适合高并发应用场景。

与其他I/O模型的比较：

非阻塞I/O（Non-blocking I/O）： 相比于阻塞I/O，非阻塞I/O允许线程在执行I/O操作时继续执行其他任务，直到I/O操作完成。这种方式可以有效提高并发性能。
异步I/O（Asynchronous I/O）： 异步I/O更为高级，它允许I/O操作在后台进行，并通过回调函数通知线程结果。线程可以继续执行其他任务，而无需等待I/O完成。

阻塞I/O的应用场景：

尽管阻塞I/O存在一些局限性，但在很多传统应用中，它仍然广泛应用。比如，文件处理、读取网络数据等操作可以使用阻塞I/O，尤其是在并发量不大的场景中，阻塞I/O可以提供简单的编程模型。

总结：

阻塞I/O模型虽然简单直观，但对于高并发的应用程序来说效率较低。了解阻塞I/O的工作原理可以帮助我们在实际开发中做出合适的技术选型。