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分布式系统之Java IO模型

分布式系统之Java IO模型

作者: 技术与健康 | 来源:发表于2020-08-14 09:15 被阅读0次

    1.正确理解IO定义
    IO涉及两个系统对象,一个是用户进程,一个是系统内核
    阻塞IO和非阻塞IO 针对是对用户进程来讲的调用函数。
    同步IO和异步IO针对的是系统内核。

    select,poll,epoll是Linux系统使用最多的IO多路复用机制,采用的都是同步IO。

    IO读取过程

    2.Java IO
    BIO/NIO/AIO

    • BIO
      BIO 使用简单,适用于连接数少并发不高的场景(因为服务端线程数量和客户端访问数成正比,很容易膨胀,耗尽资源,可以通过线程池做一定的优化,但本质上还是受资源限制明显)。

    • NIO JDK1.4 引入,从最初的select/poll,到1.5增加了对epoll的支持。
      NIO 里面几个核心概念
      Buffer(数据操作的对象),Channel(可同时读写操作,代替BIO每次访问建立的线程,降低资源消耗),Selector(channel的注册,监听,轮询;一个selector可以管理成百上千个 channel,而Selector只是一个线程)。

    参考

    NIO Reactor模式
    数据读取流程
    1.Selector阻塞并等待事件发生。
    2.Selector被唤醒,发送读就绪事件给预先注册的事件处理器
    3.应用程序读取数据
    4.应用程序处理相关业务逻辑

    Selecor是NIO的关键,NIO采用的是非阻塞IO模型。原生Java接口开发网络应用中使用最多的。

    NIO的实现框架 Netty,Mina.Netty在内存管理和综合性能上更胜一筹。Netty内部通过封装 Java NIO实现了零拷贝的功能(不用将数据复制到用户进程,直接发送到网络)。

    • AIO 采用Proactor模式
      与NIO模式类似,只是AIO 是由操作系统执行完读写后,通知回调方法,由回调方法处理业务逻辑。其采用的是异步 IO。

    有两种使用方式
    1.使用java.util.concurrent.future访问,通过get获取结果,本质上还是同步,不推荐

    1. 回调方式,通过java.nio.channels.CompletionHandler的completed和failed回调方法,应用开发者可以覆盖实现自己的业务逻辑

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