专栏首页彤哥读源码彤哥说netty系列之IO的五种模型

彤哥说netty系列之IO的五种模型

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。

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。

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。

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。

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。

IO模式对比

各种IO模式同比如下:

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

本文分享自微信公众号 - 彤哥读源码(gh_63d1b83b9e01),作者:丹卿

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2019-11-14

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • 死磕 java同步系列之Phaser源码解析

    (3)Phaser相对于CyclicBarrier和CountDownLatch的优势?

    彤哥
  • 6. 死磕 k8s系列之windows安装docker客户端

    我们平时开发都是在windows的机器上进行,但是操作docker镜像是需要安装docker客户端的,本文将介绍在windows下安装docker客户端的两种方...

    彤哥
  • 彤哥说netty系列之Java BIO NIO AIO进化史

    (1)上周五的那篇文章发重复了,是定时任务设置错误导致,给大家带来干扰,这里说声抱歉。

    彤哥
  • Linux IO 概念(2)

    在上一篇IO底层的概念中杂合了很多模糊的概念,受知识水平的限制,只是从网上抄了很多过来.从linux一切皆文件的设计哲学,介绍了文件描述符,从进...

    用户3033338
  • 如何进行I/O评估、监控、定位和优化?

    生产中经常遇到一些IO延时长导致的系统吞吐量下降、响应时间慢等问题,例如交换机故障、网线老化导致的丢包重传;存储阵列条带宽度不足、缓存不足、QoS限制、RAID...

    用户1516716
  • Linux中IO多路复用机制

    之前的面试有问到主线程在 ActivityThread 里初始化 Looper 后调用了 Looper.loop() 这个死循环为什么不会阻塞主线程,当时回答因...

    萬物並作吾以觀復
  • python并发编程

    py3study
  • IO模型

    说到IO模型,都会牵扯到同步、异步、阻塞、非阻塞这几个词。从词的表面上看,很多人都觉得很容易理解。但是细细一想,却总会发现有点摸不着头脑。自己也曾被这几个词弄的...

    小歪
  • 你所不知道到的NVMe

    NVMe SSD具有高性能、低时延等优点,是目前存储行业的研究热点之一,但在光鲜的性能下也同样存在一些没有广为人知的问题,而这些问题其实对于一个生产系统而言至关...

    Linux阅码场
  • 【Java小工匠】JavaNIO-基础概念

    阻塞与非阻塞主要是程序等待消息通知时的状态角度来说的。阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,一直处于等待消息通知,不能够执行其他业务。

    Java小工匠

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券