本文试图理清楚几种IO模型的根本性区别,同时分析了为什么在Linux网络编程中最好要用非阻塞式IO?
在听到 nodejs 相关的特性时,经常会对 异步I/O、非阻塞I/O有所耳闻,听起来好像是差不多的意思,但其实是两码事,下面我们就以原理的角度来剖析一下对 nodejs 来说,这两种技术底层是如何实现的?
网络编程之IO:说到IO不得不会想到NIO和BIO,说到这两个概念我们不得不看一下两个:
IO的阻塞与同步 IO即输入/输出(Input/Output)。每个应用系统都少不了交互,或多或少都会产生数据,而它们的核心:IO,其性能的发展明显落后于 CPU 。对于高性能、高并发的应用系统来说,回避IO瓶颈进而提升性能是至关重要的。 阻塞与非阻塞 一般来说,IO模型可以分为阻塞/非阻塞及同步/异步。先从简单的阻塞/非阻塞模型说起。 阻塞IO:用户进程发起IO操作后,必须等待IO操作完成才能继续运行。通信协议中的 Socket 编程,为了简单起见,也使用的这种方式。但这种方式会造成CPU大量闲置,系
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
最近在学习Java网络编程和Netty相关的知识,了解到Netty是NIO模式的网络框架,但是提供了不同的Channel来支持不同模式的网络通信处理,包括同步、异步、阻塞和非阻塞。学习要从基础开始,所以我们就要先了解一下相关的基础概念和Java原生的NIO。这里,就将最近我学习的知识总结一下,以供大家了解。 为了节约你的时间,本文主要内容如下:
从基础讲起,IO的原理和模型是隐藏在编程知识底下的,是开发人员必须掌握的基础原理,是基础的基础,更是通关大厂面试的必备知识。
清·俞樾《湖楼笔谈》六:“盖诗人用意之妙,在乎深入显出。入之不深,则有浅易之病;出之不显,则有艰涩之患。”
同步阻塞模式。在JDK1.4以前,使用Java建立网络连接时,只能采用BIO方式,在服务器端启动一个ServerSocket,然后使用accept等待客户端请求,对于每一个请求,使用一个线程来进行处理用户请求。线程的大部分时间都在等待请求的到来和IO操作,利用率很低。而且线程的开销比较大,数量有限,因此服务器同时能处理的连接数也很低。
作者:huangguisu 原文出处:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390
同步与异步的理解 同步与异步的重点在消息通知的方式上,也就是调用结果通知的方式。 同步:当一个同步调用发出去后,调用者要一直等待调用结果的通知后,才能进行后续的执行。 异步:当一个异步调用发出去后,调用者不能立即得到调用结果的返回。 异步调用,要想获得结果,一般有两种方式: 1、主动轮询异步调用的结果; 2、被调用方通过callback来通知调用方调用结果。
很多的小伙伴,被java IO 模型,搞得有点儿晕,一会儿是4种模型,一会儿又变成了5种模型。
在进行网络编程时,我们常常见到同步(Sync)/异步(Async),阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式:
(微信公众号:IT技术精选文摘, 微信号:ITHK01, 欢迎订阅) 同Apache http server的Perfork工作模型类似,Nginx也有master,worker进程的概念。 第一,很显然,启动Nginx,就必须在端口启动监听服务,也就是套接字(ip+port),通常Nginx作为WEB SERVER和反向代理服务器都会在80端口监听。在LINUX上,要开启<1024端口的监听服务,必须用特权身份运行,也就是说master进程应该以root身份启动。 第二,那么master进程主要的
Linux系统提供给用户用于接收网络IO的系统接口。从套接字上接收一个消息,可同时应用于面向连接和无连接的套接字。
很多对技术有追求的读者朋友,做到一定阶段后都希望技术有所精进。有些读者朋友可能会研究一些中间件的技术架构和实现原理。比如,Nginx为什么能同时支撑数万乃至数十万的连接?为什么单工作线程的Redis性能比多线程的Memcached还要强?Dubbo的底层实现是怎样的,为什么他的通信效率非常高?
IO,即Input/Output,指的是程序从外部设备或者网络读取数据到用户态内存/从用户态内存写数据到外部设备或者网络的过程。
任何一个程序都离不开IO,有些是很明显的IO,比如文件的读写,也有一些是不明显的IO,比如网络数据的传输等。那么这些IO都有那些模式呢?我们在使用中应该如何选择呢?高级的IO模型kqueue和epoll是怎么工作的呢?一起来看看吧。
服务器端编程,经常需要构造高性能的网络应用,需要选用高性能的IO模型,这也是通关大公司面试必备的知识。
一 概念理解 在进行网络编程时,我们常常见到同步(Sync)/异步(Async),阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式: 同步: 所谓同步,就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不会返回。按照这个定义,其实绝大多数函数都是同步调用。但是一般而言,我们在说同步、异步的时候,特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。 举例: 1. multiprocessing.Pool下的apply #发起同步调用后,就在原地等着任务结束,根本不考虑任务是在计算还是在io
终于用透支生命的方法把这一课学完了。感动。以后不这样了。 实现异步非阻塞是一个大命题,这里只从原理出发。我会慢慢修改这篇文章。 本文将从异步sleep的实现入手,来讲解异步非阻塞程序的原理。
👋 你好,我是 Lorin 洛林,一位 Java 后端技术开发者!座右铭:Technology has the power to make the world a better place.
recvfrom Linux系统提供给用户用于接收网络IO的系统接口。从套接字上接收一个消息,可同时应用于面向连接和无连接的套接字。
以上两个关键点最终都与操作系统的 I/O 模型以及线程(进程)模型相关,我们先详细看一下I/O模型 。
大家好,我叫圆满,大家都叫我小满。中间件的世界很精彩,我接受召唤,去探寻在中间件世界中的大放异彩的王者秘境-Netty,netty的线程模型采用了Reactor模式,今天我们就开篇谈一谈网络IO编程的一些小事,还有Reactor模式的解读。
阻塞与非阻塞主要是程序等待消息通知时的状态角度来说的。阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,一直处于等待消息通知,不能够执行其他业务。
”异步“对于前端已经非常熟悉了,ajax、事件都是异步的。但在绝大多数高级编程语言中,异步并不多见,主要原因是:程序员不太适合通过异步来进行程序设计。
从JDK 7版本开始,Java新加入的文件和网络io特性称为nio2(new io 2, 因为jdk1.4中已经有过一个nio了),包含了众多性能和功能上的改进,其中最重要的部分,就是对异步io的支持,称为Java AIO(asynchronous IO)。 因为AIO的实施需充分调用OS参与,IO需要操作系统支持、并发也同样需要操作系统的支持,所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。所以本文也附带介绍了Linux 2.6及以后版本新增的AIO特性(因为这跟Java AIO是对应关系)。 Java AIO
相当于短链接,当accept之后,就开始数据的接收和数据的发送,不接受新的连接,即一个server,一个client
从操作系统层面怎么理解网络I/O呢?计算机的世界有一套自己定义的概念。如果不明白这些概念,就无法真正明白技术的设计思路和本质。所以在我看来,这些概念是了解技术和计算机世界的基础。
异步:提交完任务之后不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事 ,结果由反馈机制自动提醒(优化)
进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,也是操作系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的。
互斥:同一个资源同一时间只有一个访问者可以进行访问,其他访问者需要等前一个访问者访问结束才可以开始访问该资源。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。
程序员:假如我们执行A,B两个IO操作的时候,如果必须等待A完成后才能执行B那么这个就是
连接数高的情况下:阻塞 -> 耗资源、效率低。 阻塞意味着等待,等待就会一直占用该线程,当连接数高时,大多线程又在等待,就会耗尽系统的线程资源。
此时,用户应用程序也同样需要占用这些资源,如果不加以限制,那么会和操作系统争抢资源,导致冲突。
eventfd 是 Linux 内核中用于线程或进程间通信的一种机制。它提供了一种简单的方式,让一个线程或进程可以通知另一个线程或进程某个事件已经发生。eventfd 是基于文件描述符的,因此可以与 select、poll 或 epoll 等 I/O 多路复用机制一起使用。
了解新知识之前需要知道的一些知识 同步(synchronous):一个进程在执行某个任务时,另外一个进程必须等待其执行完毕,才能继续执行 #所谓同步,就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不会返回。 #按照这个定义,其实绝大多数函数都是同步调用。 #但是一般而言,我们在说同步、异步的时候,特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完#成的任务。 #举例: #1. multiprocessing.Pool下的apply #发起同步调用后,就在原地等着任务结束, #根本不考虑任务是在计算还是在io
linux系统也是一种应用,它是基于计算机硬件的一种操作系统软件。当我们接收一次网络传输,计算机硬件的网卡会从网络中将读到的字节流写到linux的buffer缓冲区内存中,然后用户空间会调用linux对外暴露的接口,将linux中的buffer内存中的数据再读取到用户空间。这一次读操作就是一次IO。同样写也是这样的。
「线程一直等待数据,数据没有完全加载到内存的期间,线程处于阻塞状态;直到数据完成拷贝以后,线程才结束阻塞状态」
(点击上方公众号,可快速关注) 来源:JavaDoop , javadoop.com/post/nio-and-aio 转自:ImportNew 上一篇文章介绍了 Java NIO 中 Buffer、Channel 和 Selector 的基本操作,主要是一些接口操作,比较简单。 本文将介绍非阻塞 IO 和异步 IO,也就是大家耳熟能详的 NIO 和 AIO。很多初学者可能分不清楚异步和非阻塞的区别,只是在各种场合能听到异步非阻塞这个词。 本文会先介绍并演示阻塞模式,然后引入非阻塞模式来对阻塞模式进行优化,
上一篇文章介绍了 Java NIO 中 Buffer、Channel 和 Selector 的基本操作,主要是一些接口操作,比较简单。 本文将介绍非阻塞 IO 和异步 IO,也就是大家耳熟能详的 NIO 和 AIO。很多初学者可能分不清楚异步和非阻塞的区别,只是在各种场合能听到异步非阻塞这个词。 本文会先介绍并演示阻塞模式,然后引入非阻塞模式来对阻塞模式进行优化,最后再介绍 JDK7 引入的异步 IO,由于网上关于异步 IO 的介绍相对较少,所以这部分内容我会介绍得具体一些。 希望看完本文,读者可以对非阻塞
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