JAVA minaio模型_分布式系统之Java IO模型

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。

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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)。

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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

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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