java中的NIO

Posted 2020-11-29 hhachi

BIO(Blocking I/O)

同步阻塞模式，数据的读写必须阻塞在一个线程中。为了让BIO通信模型能够同时处理多个客户端，每个客户端分配一个线程（在接到客户端的连接请求后accept()），处理完成后，返回一个输出流给客户端。
弊端：客户端多的话，线程跟着增加，内存跟不上。

伪异步BIO

为了改进传统BIO，一线程一连接问题，演变为通过线程池，当有客户端连接时，服务器将客户端的socket封装为一个Task，放到线程池处理，线程池维护一个消息队列和N个活跃线程，对消息队列中的任务进行处理。
伪异步I/O通信框架采用了线程池实现，因此避免了为每个请求都创建一个独立线程造成的线程资源耗尽问题。不过因为它的底层仍然是同步阻塞的BIO模型，因此无法从根本上解决问题。

NIO(Non-Blocking I/O)

• select
  int select(int ndfs,fd_set *readfds,fd_set *writefds,..),执行select方法，传入文件描述符数量，发生读事件的set，发生写事件的set。服务的调用一次select(),kernel主动轮询，返回具体的发生的事件（accept，read，write）。
• epoll
  epoll.creat(1024) = 5
  socket(..,..,..) = 7 (listen监听客户端)
  fcntl(7,nonblock) = 0 (把socket置成非阻塞)
  epoll_ctl(5,7) = 0
  epoll_wait(5,..) = 0 (等客户端的事件)
  epoll_wait(5,epollin,..) = 1 (服务端发现客户端有一个事件)
  accept(7,...) = 8 (发现事件是请求连接，客户端连接成功)
  fcntl(8,nonblock) = 0
  epoll_ctl(5,8) = 0
  epoll_wait(5,..) = 0
  epoll_wait(5,epollin,..) = 1 (服务端发现客户端有一个事件)
  read(8,....) = 40 (字节数) (事件是read)