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Linux高性能IO网络模型对比分析:Reactor vs Proactor

随着互联网的发展,面对海量用户高并发业务,传统的阻塞式的服务端架构模式已经无能为力。本文旨在为大家提供有用的高性能网络编程的I/O模型概览以及网络服务进程模型的比较,以揭开设计和实现高性能网络架构的神秘面纱。 2、关于作者 陈彩华(caison):主要从事服务端开发、需求分析、系统设计、优化重构工作,主要开发语言是 Java。 3、线程模型 上篇《高性能网络编程(五):一文读懂高性能网络编程中的I/O模型》介绍完服务器如何基于 I/O 模型管理连接,获取输入数据,下面将介绍基于进程/线程模型,服务器如何处理请求。 值得说明的是,具体选择线程还是进程,更多是与平台及编程语言相关。 例如 C 语言使用线程和进程都可以(例如 Nginx 使用进程,Memcached 使用线程),Java 语言一般使用线程(例如 Netty),为了描述方便,下面都使用线程来进行描述。 4、线程模型1:传统阻塞 I/O 服务模型

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NIO的好处,Netty线程模型,什么是零拷贝

Java IO的各种流是阻塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。Java NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)

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IOCP异步优化

2. IO操作: CPU会把内存中的程序委托给其他的网络、磁盘等驱动程序,让这些外部的驱动程序来进行具体的处理,处理完成以后再返回给内存程序。对于这两类操作的优化方式是不一样的。内存操作的特点是占用CPU资源,CPU不断的计算。对于内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化,我们可以把一个大任务拆分成多个互不影响的子任务,那么就能让多个CPU同时参与运算,最后合并子任务的结果,所花的时间自然就少了。所以内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化有一个前提:超线程、多核、甚至是真正的多个CPU的计算机能够同时运行多个线程,对于只有一个CPU的计算机不适合。多线程之间的状态切换是需要额外的CPU资源的。IO操作的特点是基本不占用CPU资源,但是它会占用当前的工作者线程,并使其进入等待状态,等待IO完成的处理结果,然后在继续执行。但是在ASP.NET这种天然多线程的环境里,CLR线程池容量是有上限的,这个上限也代表了应用程序最多可以同时执行的请求数量。如果我们CLR线程池的所有线程都进入了IO等待状态,当再有新用户进来,我们的服务就停止响应了。目前我们IO操作的缺点是当前工作者线程同步等待IO,任何IO处理都会霸占一条工作者线程。所以对于IO密集型的操作(IO-Bound Operation)的优化,我们的思路是使用IOCP(I/O Completion Port)。IOCP翻译了中文是IO完成端口,它是一种异步形态,原理是这样的:当前工作者线程在进行IO处理时,委托给某个设备驱动程序,然后自己返回线程池,当IO完成后,OS会通过IOCP提醒CLR它工作已经完成,当CLR接收到通知后,会唤醒一个I/O线程并且运行用户的回调。

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【问底】夏俊:深入网站服务端技术(一)——网站并发的问题

本文来自拥有十年IT从业经验、擅长网站架构设计、Web前端技术以及Java企业级开发的夏俊,此文也是《关于大型网站技术演进的思考》系列文章的最新出炉内容,首发于CSDN,各位技术人员不容错过。 以下为正文: 一、引子 《关于大型网站技术演进的思考》已经连载完了两个系列,它们分别是《存储的瓶颈》和《网站静态化的处理》,这两个系列对应到网站里的组件就是存储端和浏览器端,网站除了这两端外,还有一端那就是服务端了,服务端上接浏览器端,下承存储端,所以当我们想让网站的浏览器端或存储端性能更加优秀的时候,就不得不去考虑

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