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📝 1 篇文章 20 道配套习题

IO与NIO深入专题

专题说明

本专题系统讲解Java IO与NIO的核心知识点，IO是Java传统输入输出机制，NIO是Java 1.4引入的新IO模型，AIO是Java 7引入的异步IO，掌握它们是处理文件和网络数据的基础。

学习目标

理解Java IO流的体系结构与装饰器模式
掌握字节流与字符流的区别与选择
熟练使用缓冲流和转换流提高效率
理解对象序列化机制与transient关键字
掌握NIO三大核心组件Channel、Buffer、Selector
理解NIO非阻塞模式的工作原理
掌握文件锁、内存映射文件的使用
了解异步IO(AIO)的使用方式

学习内容

本专题涵盖十大核心知识点：

知识点	核心内容
Java IO流体系	四大基类、装饰器模式、节点流与处理流
字节流与字符流	InputStream/OutputStream、Reader/Writer
缓冲流与转换流	BufferedReader/BufferedWriter、转换流
对象序列化	Serializable、transient、serialVersionUID
NIO核心组件	Channel、Buffer、Selector
NIO非阻塞模式	configureBlocking、SelectionKey
文件锁与内存映射	FileLock、MappedByteBuffer
Path与Files API	NIO.2文件操作、Path创建
异步IO(AIO)	AsynchronousChannel、Future/CompletionHandler
IO与NIO性能对比	面向流vs面向缓冲、阻塞vs非阻塞

学习建议

理解模型差异：IO面向流、阻塞式；NIO面向缓冲、非阻塞式；AIO异步回调式
动手实践：Buffer的flip/clear方法是难点，建议写代码验证
场景选择：少量连接用传统IO，高并发用NIO，简化编码用AIO
注意资源释放：IO流和Channel都需要正确关闭，建议使用try-with-resources

📝 配套习题（20 题）

💡 参考答案在文末

判断题

1

ByteBuffer 是 NIO 中最常用的 Buffer 类型，它提供了直接字节缓冲区（Direct Buffer）和非直接字节缓冲区（Heap Buffer）两种实现。

A

对

B

错

2

FileChannel.lock() 获取的是独占锁，tryLock() 获取的是共享锁。

A

对

B

错

3

节点流直接连接数据源（如文件、网络、内存），处理流包装节点流提供额外功能（如缓冲、编码转换、对象序列化）。

A

对

B

错

单选题

4

Java IO 流体系的设计模式是什么？

A

工厂模式

B

装饰器模式

C

单例模式

D

观察者模式

5

以下哪种场景应该优先使用字符流？

A

复制图片文件

B

读取文本文件内容

C

下载视频文件

D

复制 ZIP 压缩包

6

以下哪个类可以为字符输入流提供缓冲功能？

A

BufferedInputStream

B

BufferedReader

C

InputStreamReader

D

FileReader

7

Java 对象要实现序列化，必须实现哪个接口？

A

Cloneable

B

Serializable

C

Externalizable

D

Comparable

8

NIO 中用于存储读写数据的核心组件是？

A

Channel

B

Buffer

C

Selector

D

Pipe

9

Java NIO 中获取文件锁的方法是？

A

FileChannel.lock()

B

FileLock.acquire()

C

Files.lock()

D

RandomAccessFile.lock()

10

Java AIO（异步 IO）中，异步文件操作的类是？

A

FileChannel

B

AsynchronousFileChannel

C

AsyncFileChannel

D

NioFileChannel

多选题

11

以下关于转换流的说法，正确的有？

A

InputStreamReader 将字节流转换为字符流

B

OutputStreamWriter 将字符流转换为字节流

C

转换流可以指定字符编码

D

FileReader 内部使用了 InputStreamReader

12

关于 NIO 核心组件，以下说法正确的有？

A

Channel 是双向的，可以同时读写

B

Buffer 提供了 flip() 方法切换读写模式

C

Selector 用于实现多路复用，一个线程管理多个 Channel

D

FileChannel 可以设置为非阻塞模式

13

关于 NIO 非阻塞模式的特点，以下说法正确的有？

A

非阻塞模式下，read/write 操作可能返回 0

B

非阻塞模式需要配合 Selector 才能高效工作

C

非阻塞模式适合处理大量并发连接

D

非阻塞模式比阻塞模式编程更简单

14

关于内存映射文件（Memory-Mapped File），以下说法正确的有？

A

FileChannel.map() 创建内存映射文件

B

内存映射文件直接操作内存，无需 read/write 调用

C

内存映射文件适合处理大文件

D

内存映射文件修改会立即写入磁盘

15

关于 Files 工具类，以下说法正确的有？

A

Files.readAllLines() 读取文件所有行到 List

B

Files.write() 可以一次性写入字节或字符串

C

Files.copy() 可以复制文件或目录

D

Files.walk() 可以递归遍历目录树

16

关于 IO 与 NIO 的区别，以下说法正确的有？

A

IO 基于流，NIO 基于缓冲区

B

IO 是阻塞模式，NIO 支持非阻塞模式

C

NIO 可以用单线程管理多个连接

D

NIO 的编程复杂度比 IO 低

17

关于字节流与字符流的区别，以下说法正确的有？

A

字节流处理单位是 8 位字节，字符流处理单位是 16 位字符

B

字节流不涉及编码转换，字符流会自动处理编码

C

InputStreamReader 是字节流到字符流的桥梁

D

字节流比字符流效率更高，应该优先使用

18

Selector 可以监控 Channel 的哪些就绪状态？

A

OP_READ - 读就绪

B

OP_WRITE - 写就绪

C

OP_CONNECT - 连接就绪

D

OP_ACCEPT - 接收就绪

19

关于 Buffer 的 flip()、clear()、compact() 方法，以下正确的有？

A

flip() 将 position 置 0，limit 置原 position，准备读取

B

clear() 将 position 置 0，limit 置 capacity，准备写入

C

compact() 将未读数据移到前面，position 置移动后位置，准备继续写入

D

三个方法都是用于切换读写模式

填空题

20

Buffer 有三个核心属性：____________表示缓冲区容量（最大存储量），____________表示当前操作位置，____________表示可操作数据边界。

参考答案

1.正确 2.错误 3.正确 4.B 5.B 6.B 7.B 8.B 9.A 10.B 11.A;B;C;D 12.A;B;C 13.A;B;C 14.A;B;C 15.A;B;C;D 16.A;B;C 17.A;B;C 18.A;B;C;D 19.A;B;C;D 20.capacity;position;limit

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