인사이트의 글 중 NIO와 IO에 대한 이야기가 있었는데, 기본 개념이지만 내가 모르는 개념이라 이 기회에 간단히 정리해보았다.

📌IO

• 커널 버퍼에서 JVM내의 Buffer로 복사해서 한번 더 옮겨주는 과정이 필요하다.
• JVM 내부 버퍼 복사시 발생하는 CPU연산, GC관리, IO 요청에 대한 스레드 블록 현상으로 효율이 안좋아진다.
  • 커널 I/O 버퍼 -> 유저 I/O 버퍼로 복사 후 이용해야 하기에 복사완료될때 까지 스레드가 봉쇄, 시스템 콜이 발생할 수 있다.
  • 입출력 데이터가 준비될때까지 무한정 block되어 여러 클라이언트의 입출력을 동시에 처리하려면 스레드를 여러개 만들어야 한다.
• IO는 스트림에서 읽은 데이터를 즉시 처리하므로 스트림으로부터 입력된 전체 데이터를 별도로 저장하지 않으면, 입력된 데이터의 위치를 이동해 가면서 자유롭게 이용할 수 없다
• 데이터 IO를 stream으로 읽는다.
• BufferedInputStream, BufferdOuputStream 단방향
• 블로킹
• 연결 클라이언트가 적고 IO가 큰경우

📌NIO

• 읽는 데이터를 무조건 buffer에 저장해서 버퍼내 데이터의 위치를 이동해 필요한 부분만 읽고 쓴다.
• 데이터 IO를 channel을 통해 읽는다.
  • channel : non-blocking read를 할 수 있도록 지원하는 connection
  • 양방향으로 입력과 출력이 가능하다.
  • 채널에서 데이터를 주고 받을 때 사용하는 것이 버퍼이다.
  • ServerSocketChannel과 SocketChannel을 이용하여 TCP 네트워크 프로그램에 이용한다.
• 넌블로킹, 블로킹 둘다 가짐
  • 파일을 읽는 File I/O 는 blocking. 그 외는 non blocking
• selector
  • 여러개의 채널에서 발생하는 이벤트(연결이 생성됨, 데이터가 도착함 등)를 모니터링할 수 있는 객체다. 하나의 selector(스레드)에서 여러 채널에 대해 지속적으로 모니터링 한다.
  • 실제 수신되는 데이터가 없음에도 무한루프를 돌며 버퍼에 데이터 여부를 계속 확인하게 되는데 이를 방지하기 위해 사용된다.

• 연결 클라이언트가 많고 IO가 작은 경우
  • NIO는 버퍼할당크기가 문제가 되고, 모든 입출력 작업에 버퍼를 무조건 사용해야 하므로 즉시 처리하는 IO보다 성능 저하가 발생할 수 있다.

📌정리

참고)
https://kimkoungho.github.io/java/java-nio/
https://kouzie.github.io/java/java-NIO/