Netty进阶学习(二):I/O模型的二次理解

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背景

学习Netty相关技术,需要理解操作系统支持的I/O模型。

过程
IO模型支持多个Socke连接工作模式用户与内核数据拷贝平台支持DesignPattern
阻塞I/O一直等待all--
非阻塞I/O轮询all--
I/O复用轮询all--
信号驱动I/O回调LinuxReactor--
异步I/O--WindowsProactor--
  • 说明
    1. 异步I/O的工作模式,是内核线程直接另起线程,把准备好的数据直接写到一个内存地址上,而这个地址上的数据,用户空间一样可以获取到。

    2. Reactor和Proactor只是一种处理问题的思想。软件层面的设计。

    3. 只有异步I/O是真正意义上的异步。其他都有阻塞操作。比如从内核空间拷贝数据到用户空间的阻塞。

    4. Java nio是I/O复用模型。select()阻塞,等待事件,轮询检测数据是否准备好,从内核空间阻塞拷贝数据到用户空间。(poll()也是这样的工作方式)

    5. epollkqueue是拥有I/O复用机制的,在此基础上,增加了回调机制,省去了select()工作模式的轮询过程,节约了很多CPU资源。

    6. IOCP(IOCompletionPort),目前只是Windows支持。

小结
  • 学了忘,忘了学。忘了学的时候,又会学到新的东西和一些新的理解。

  • Netty默认是select()工作模式,是平台独立的,Linux和Windows都支持。当然,Netty也提供epoll和kqueue的支持,在线上还是有必要使用epoll或者kqueue的工作模式,回调机制好过与轮询

  • 如何深刻理解epoll()、kqueue()和IOCP这种是否真正异步?模仿复建老师讲的场景。 场景道具:顾客,前台小姐姐,大厨,服务员,1001餐桌,1001的餐桌号牌。 epoll()和kqueue工作模式是这样的: 1. 顾客一到餐馆,然后步行到了前台,点好了餐,得到一个1001的餐桌号牌。 2. 顾客走到1001的餐桌,等待饭菜是否准备好了。 3. 前台小姐姐通知大厨准备炒菜。 4. 等待饭菜是否准备好(内核空间等待是否有数据准备好了),不停地轮询,问,大厨你准备好饭菜了吗? 5. 饭菜准备好了,这个时候,前台小姐姐叫顾客自己去前台端饭。这里就是差别了,需要自己去端饭菜。(内核空间拷贝数据到用户空间)

    IOCP的工作模式: 1. 顾客一到餐馆,然后步行到了前台,点好了餐,得到一个1001的餐桌号牌。 2. 顾客走到1001的餐桌,等待饭菜是否准备好了。 3. 前台小姐姐通知大厨准备炒菜。 4. 没有轮询。也没有回调机制。 5. 饭菜准备好了,这个时候,前台小姐姐叫服务员把饭菜端到顾客的1001餐桌上。(内核空间读数据,就直接读到一个指定的内存地址上,并且这个地址用户空间一样可以访问的,并且内核空间是新启的线程去读数据,明显可以感觉到全程异步操作)(注意,前台小姐姐,大厨,服务员都是内核的一部分)