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  • 2. 彤哥说netty系列之IO的五种模型

    netty

    你好,我是彤哥,本篇是netty系列的第二篇。

    简介

    本文将介绍linux中的五种IO模型,同时也会介绍阻塞/非阻塞与同步/异步的区别。

    何为IO模型

    对于一次IO操作,数据会先拷贝到内核空间中,然后再从内核空间拷贝到用户空间中,所以一次read操作,会经历两个阶段:

    (1)等待数据准备

    (2)数据从内核空间拷贝到用户空间

    基于以上两个阶段就产生了五种不同的IO模式。

    阻塞IO

    从进程发起IO操作,一直等待上述两个阶段完成。

    两阶段一起阻塞。

    blocking-io

    非阻塞IO

    进程一直询问IO准备好了没有,准备好了再发起读取操作,这时才把数据从内核空间拷贝到用户空间。

    第一阶段不阻塞但要轮询,第二阶段阻塞。

    nonblocking-io

    多路复用IO

    多个连接使用同一个select去询问IO准备好了没有,如果有准备好了的,就返回有数据准备好了,然后对应的连接再发起读取操作,把数据从内核空间拷贝到用户空间。

    两阶段分开阻塞。

    multiplexing-io

    信号驱动IO

    进程发起读取操作会立即返回,当数据准备好了会以通知的形式告诉进程,进程再发起读取操作,把数据从内核空间拷贝到用户空间。

    第一阶段不阻塞,第二阶段阻塞。

    signal-io

    异步IO

    进程发起读取操作会立即返回,等到数据准备好且已经拷贝到用户空间了再通知进程拿数据。

    两个阶段都不阻塞。

    asynchronous-io

    IO模式对比

    各种IO模式同比如下:

    model

    同步非同步的区别在于调用操作系统的recvfrom()的时候是否阻塞,可见除了最后的异步IO其它都是同步IO。

    select poll epoll

    select 有最大文件描述符的限制,只能监听到有几个文件描述符就绪了,得遍历所有文件描述符获取就绪的IO。

    poll 没有最大文件描述符的限制,与select一样,只能监听到有几个文件描述符就绪了,得遍历所有文件描述符获取就绪的IO。

    epoll 没有最大文件描述符的限制,它通过回调的机制,一旦某个文件描述符就绪了,迅速激活这个文件描述符,当进程下一次调用epoll_wait()的时候便得到通知。

    所以,在有大量空闲连接的时候,epoll的效率要高很多

    彩蛋

    Java中的nio使用的是哪种IO模型呢?

    答:Java中的nio实际上是new io的缩写,它使用的是多路复用的IO模型

    参考

    本文对IO的五种模型做了很简短的总结,没看懂的同学可以看看下面这篇文章,讲得很详细。

    https://segmentfault.com/a/1190000003063859

    最后,也欢迎来我的公从号彤哥读源码系统地学习源码&架构的知识。

    code

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/tong-yuan/p/11854235.html
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