上一篇文章 主要分析了 Linux 原生 AIO 的原理和使用，而这篇要介绍的是 Linux 原生 AIO 的实现过程。...本文基于 Linux-2.6.0 版本内核源码 一般来说，使用 Linux 原生 AIO 需要 3 个步骤： 1) 调用 io_setup 函数创建一个一般 IO 上下文。...所以，我们可以通过分析这三个函数的实现来理解 Linux 原生 AIO 的实现。 Linux 原生 AIO 实现在源码文件 /fs/aio.c 中。...创建异步 IO 上下文 要使用 Linux 原生 AIO，首先需要创建一个异步 IO 上下文，在内核中，异步 IO 上下文使用 kioctx 结构表示，定义如下： struct kioctx {...操作的结果使用 io_event 结构表示。
Linux 原生 AIO 原理 Linux Native AIO 是 Linux 支持的原生 AIO，为什么要加原生这个词呢？...本文主要介绍 Linux 原生 AIO 的原理和使用，所以不会对其他第三方的异步 IO 库进行分析，下面我们先来介绍 Linux 原生 AIO 的原理。 如 图2 所示： ?...Linux 原生 AIO 使用 在介绍 Linux 原生 AIO 的实现之前，先通过一个简单的例子来介绍其使用过程： #define _GNU_SOURCE #include #...原生 AIO 的使用过程，主要有以下步骤： 通过调用 open 系统调用打开要进行异步 IO 的文件，要注意的是 AIO 操作必须设置 O_DIRECT 直接 IO 标志位。...总结 本文主要介绍了 Linux 原生 AIO 的原理和使用，Linux 原生 AIO 的使用比较简单，但其内部实现比较复杂，在下篇文章中将会介绍 Linux 原生 AIO 的实现。
所以本文也附带介绍了Linux 2.6及以后版本新增的AIO特性（因为这跟Java AIO是对应关系）。...Linux AIO 1Linux AIO 简介 Linux 异步 I/O 是 Linux 内核中提供的一个相当新的增强。...2Linux 的 I/O 模型 在深入介绍 AIO API 之前，让我们先来探索一下 Linux 上可以使用的不同 I/O 模型。...基本 Linux I/O 模型的简单矩阵： 每个 I/O 模型都有自己的使用模式，它们对于特定的应用程序都有自己的优点。...尽管这种 I/O 模型与在大部分 Linux 应用程序中使用的传统阻塞模式都不同，但是异步通知模型在概念上来说却非常简单，可以简化我们的设计。
所以，对于POSIX AIO大家看看就好。Linux下实际使用比较多的是Linux AIO。...Linux AIO Linux中的另外一套AIO接口被称为Linux AIO，是Linux在内核实现的一套AIO接口。这套是"真・AIO"。接口的详细用法可以参考这里。...这就意味着，选择使用了Linux AIO就无法享受Page Cache带来的好处；此外，只要使用Linux AIO，就意味着必须自己做块对齐（见上文Direct IO的介绍）。...使用eventfd协调epoll和Linux AIO 如果在Linux下编写一个高性能文件服务器，就需要同时用到epoll和Linux AIO。...就能察觉到 这样对于同时使用eventfd和Linux AIO的程序就可以把阻塞点统一到epoll_wait上。
Linus：啥玩意儿，不是已经有 aio 了么，为啥又来一套，你咋不去好好修 aio 的问题。aio 还有 balabala 问题没有修呢。...…… 背景 Linus 和 Jens 在讨论的，就是 Linux Kernel 即将在 5.1 版本加入一个重大 feature：io_uring。...当然，不可否认，aio 也在与时俱进。自从 kernel 2.5 进入 upstream 以来，aio 一直都没有实现完整。...aio 对 Direct IO 支持的很好，但是其他的 IO 类型支持的不完善。尝试使用其他类型的 IO，例如 buffered IO，可能导致同步的行为。...参考 lore.kernel.org/linux-b lwn.net/ml/linux-fsdeve git.kernel.dk/cgit/fio/ lore.kernel.org/linux-b lwn.net
以上的两组概念可以两两组合，就组合了我们熟悉的BIO、NIO、AIO。 3....使用Selector的好处在于： 使用更少的线程来就可以来处理通道了， 相比使用多个线程，避免了线程上下文切换带来的开销 。...异步非阻塞I/O(AIO)： 异步非阻塞I/O，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的IO请求都是由操作系统先完成了再通知服务器用其启动线程进行处理。...AIO方式适用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，jdk1.7开始支持。...AIO：我在厕所外做别的事，等有人来通知我了我再去占坑。
Java 中的 BIO、NIO和 AIO 理解为是 Java 语言对操作系统的各种 IO 模型的封装。...程序员在使用这些 API 的时候，不需要关心操作系统层面的知识，也不需要根据不同操作系统编写不同的代码。只需要使用Java的API就可以了。...在讲 BIO,NIO,AIO 之前先来回顾一下这样几个概念：同步与异步，阻塞与非阻塞。 同步与异步 同步： 同步就是发起一个调用后，被调用者未处理完请求之前，调用不返回。...如果要让 BIO 通信模型 能够同时处理多个客户端请求，就必须使用多线程（主要原因是socket.accept()、socket.read()、socket.write() 涉及的三个主要函数都是同步阻塞的...尤其在 Linux 这样的操作系统中，线程本质上就是一个进程，创建和销毁线程都是重量级的系统函数。
16.BIO、NIO、AIO 有什么区别？ BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。...AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。
1. linux AIO — libaio 实现的异步 IO POSIX AIO 是在用户控件模拟异步 IO 的功能，不需要内核支持，而 linux AIO 则是 linux 内核原声支持的异步 IO...关于 linux IO 模型及 AIO、POSIX AIO 的简介，请参看上一篇文章 libaio 实现的异步 IO 主要包含以下接口： libaio 实现的异步 IO 函数 功能 原型 io_setup...*/ __u64 aio_data; /* * 可选IOCB_FLAG_RESFD标记 * 表示异步请求处理完成时使用eventfd进行通知 */...以上数据结构都是在内核地址空间上分配的，是内核专有的，用户程序无法访问和使用。...与 POSIX AIO 区别 从上图中的流程就可以看出，linux 版本的 AIO 与 POSIX 版本的 AIO 最大的不同在于 linux 版本的 AIO 实际上利用了 CPU 和 IO 设备异步工作的特性
Linux认为： 对于第一种情况，算作block，因为Linux无法知道网络上对方是否会发数据。如果没数据发过来，对于调用read的程序来说，就只能“等”。...但是，IO多路复用和NIO是要配合一起使用才有实际意义。因此，在使用IO多路复用之前，请总是先把fd设为O_NONBLOCK。...Java NIO，nginx等在对应的平台的上都是使用这些api实现。 因为大部分情况下我会用Linux做服务器，所以下文以Linux epoll为例子来解释多路复用是怎么工作的。...用epoll实现的IO多路复用 epoll是Linux下的IO多路复用的实现。这里单开一章是因为它非常有代表性，并且Linux也是目前最广泛被作为服务器的操作系统。...第三步，使用epoll_wait来等待事件的发生。
NIO本身是基于事件驱动思想来完成的，其主要想解决的是BIO的大并发问题：在使用同步I/O的网络应用中，如果要同时处理多个客户端请求，或是在客户端要同时和多个服务器进行通讯，就必须使用多线程来处理。...而AIO，在windows上是通过IOCP实现的，在linux上还是通过epoll来实现的。...Linux上还没有真正实现网络方式的AIO。...在linux上，AIO的实现是通过epoll来完成的，看JDK源码，可以发现，实现源码是： UnixAsynchronousSocketChannelImpl 看实现接口： implements Port.PollableChannel...这是与windows最大的区别，poll的实现，在linux2.6后，默认使用epoll。
AIO(NIO.2)：异步非阻塞式IO，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。
BIO 与 NIO 一个比较重要的不同是， 我们使用 BIO 的时候往往会引入多线程，每个连接对应一个单独的线程；而 NIO 则是 使用单线程或者只使用少量的多线程，让连接共用一个线程。...（3）AIO 也就是 NIO 2，在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞的IO 模型。...其它组件，如 Pipe 和 FileLock，只不过是与三个核心组件共同使用的 工具类。 Channel 首先说一下 Channel，可以翻译成“通道”。...异步非阻塞 IO(AIO) （1）AIO 也就是 NIO 2，在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞 的 IO 模型。...（2）Java 的 AIO API 其实就是 Proactor 模式的应用，和 Reactor 模式类似。
jdk1.4 是使用的 select/poll 模型 jdk1.5 以后把select/poll 改为了epoll模型 异步 I/O 只需要通知内核要执行什么操作，内核执行完成后通知你已经执行完成...---- 下面分析下 阻塞I/O、NIO、AIO的数据处理流程 阻塞I/O 数据处理流程 ?...3.AIO 数据处理流程 ? AIO 实现原理 程序调用AIO的accept方法并传入Completionhandler，该方法是非阻塞方法。...程序只需要把具体的操作告知AIO就可以了，具体操作AIO来帮助你来操作。 NIO 和 AIO 性能上对比 AIO在性能上相对于NIO没有本质的提升。...AIO只是帮助你从内核中将数据复制到用户空间中，并调用你传入的回调方法。 NIO 是需要程序自己从内核中将数据复制到用户空间中，并需要程序自己调用相应的处理逻辑。 ----
也相当于一个thread，linux查看文件句柄Unlimit -a)。...比如说政府一些网站，访问量比较少，可以使用基于BIO的web服务器实现。...AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用操作系统参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。...所以出现AIO。 如果你理解了Java NIO ,下面讲的netty也是水到渠成的事,只想说,深水区已过了! 差点忘记还要补下AIO的,这个比NIO先进的技术,最终实现了netty。...、AIO适用场景
IO通常分为几种，BIO（阻塞 Blocking IO）、NIO（非阻塞 Non-Blocking IO）、AIO（异步非阻塞）。...NIO NIO本身是基于事件驱动思想来完成的，其主要想解决的是BIO的大并发问题：在使用同步I/O的网络应用中，如果要同时处理多个客户端请求，就必须使用多线程来处理。...BIO与NIO一个比较重要的不同，是我们使用BIO的时候往往会引入多线程，每个连接一个单独的线程；而NIO则是使用单线程或者只使用少量的多线程。NIO模型图如下： ?...AIO AIO没有前两者普及，暂不讨论！
1、引言 关于Java网络编程中的同步IO和异步IO的区别及原理的文章非常的多，具体来说主要还是在讨论Java BIO和Java NIO这两者，而关于Java AIO的文章就少之又少了（即使用也只是介绍了一下概念和代码示例...在深入了解AIO之前，我注意到以下几个现象： 1）2011年Java 7发布，它增加了AIO（号称异步IO网络编程模型），但12年过去了，平时使用的开发框架和中间件却还是以NIO为主（例如网络框架Netty...只运行AIO服务端程序，客户端不运行，打印一下线程栈（备注：程序在Linux平台上运行，其他平台略有差异）。如下图所示。...8.2Java AIO的其它真相 Java AIO跟NIO一样：在各个平台的底层实现方式也不同，在Linux是用epoll、Windows是IOCP、Mac OS是KQueue。...Linux虽然也有一套原生的AIO实现（类似Windows上的IOCP），但Java AIO在Linux并没有采用，而是用epoll来实现。 Java AIO不支持UDP。
回忆一下 我们都知道Linux的IO模型有阻塞、非阻塞、SIGIO、多路复用(select，epoll)、AIO（异步I/O）等。 数据库可能比较倾向于使用AIO。...而AIO则是不管三七二十一，直接发IO请求，但是并不等待这个请求的结束，让Linux后台自己去完成读写。我们来看一个典型的AIO编程案例： ?...Linux native的AIO本身call的函数，本身就是系统调用。strace执行AIO动作的进程得到的直接就是类似如下的结果： strace ....AIO一般也直接结合DIO（direct IO）来使用，进一步绕开内核本身的IO调度和cache机制。 我中意你 那么AIO有什么可能的优势被数据库所青睐呢？ 1....在InnoDB里面，可以透过 innodb_use_native_aio来配置使用同步的IO还是AIO，而且它有一番对比，值得细细地品读。
周末午后，在家里面进行电话面试，我问了面试者几个关于IO的问题，其中包括什么是BIO、NIO和AIO？三者有什么区别？具体如何使用等问题，但是面试者回答的并不是很满意。...分别是BIO、NIO和AIO。 Java BIO BIO 全称Block-IO 是一种同步且阻塞的通信模式。是一个比较传统的通信方式，模式简单，使用方便。但并发处理能力低，通信耗时，依赖网速。...Java AIO Java AIO，全程 Asynchronous IO，是异步非阻塞的IO。是一种非阻塞异步的通信模式。...AIO （Asynchronous I/O）：异步非阻塞I/O模型。 那么，同步阻塞、同步非阻塞、异步非阻塞都是怎么回事呢？...AIO方式适用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。 使用方式 使用BIO实现文件的读取和写入。
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