1. windows平台上无论利用socket()函数还是WSASocket()函数创建的socket都是阻塞模式的: SOCKET WSAAPI socket( _In_ int af, _In_ int type, _In_ int protocol ); SOCKET WSASocket( _In_ int af, _In_ int type, _In_ int
本文试图理清楚几种IO模型的根本性区别,同时分析了为什么在Linux网络编程中最好要用非阻塞式IO?
一、结论 提出这个问题说明对网络编程的一些基础原理未搞明白,先说下结论: 一个 socket 是否设置为阻塞模式,只会影响到 connect/accept/send/recv 等四个 socket API 函数,不会影响到 select/poll/epoll_wait 函数,后三个函数的超时或者阻塞时间是由其函数自身参数控制的。 二、原理分析 下面详细的解释,为了方便解释,在这之前我们先明确几个基础概念: connfd:创建 socket,主动发起连接的一端(客户端),该端调用 connect 函数主动发起
下图是根据同步、异步、阻塞、非阻塞四个指标总结的Linux下四个象限的I/O通信模式。
我们在编写网络程序时,通常需要连接其他服务端(如微服务之间的通信),这时就需要通过调用 connect 函数来连接服务端。但我们发现 connect 函数并没有提供超时的设置,而在 Linux 系统中,connect 的默认超时时间为75秒。所以,在连接不上服务端的情况下,我们需要等待75秒,这对我们不能接受的。
服务器端编程,经常需要构造高性能的网络应用,需要选用高性能的IO模型,这也是通关大公司面试必备的知识。
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。
从操作系统层面怎么理解网络I/O呢?计算机的世界有一套自己定义的概念。如果不明白这些概念,就无法真正明白技术的设计思路和本质。所以在我看来,这些概念是了解技术和计算机世界的基础。
很多对技术有追求的读者朋友,做到一定阶段后都希望技术有所精进。有些读者朋友可能会研究一些中间件的技术架构和实现原理。比如,Nginx为什么能同时支撑数万乃至数十万的连接?为什么单工作线程的Redis性能比多线程的Memcached还要强?Dubbo的底层实现是怎样的,为什么他的通信效率非常高?
应用场景:BIO 适合用于连接数比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,但程序简单易理解。
清·俞樾《湖楼笔谈》六:“盖诗人用意之妙,在乎深入显出。入之不深,则有浅易之病;出之不显,则有艰涩之患。”
本文先介绍我查看了的2篇文章,然后介绍linux 和windows 下的非阻塞设置。最后是非阻塞情况下接收情况的判断。
从基础讲起,IO的原理和模型是隐藏在编程知识底下的,是开发人员必须掌握的基础原理,是基础的基础,更是通关大厂面试的必备知识。
前面介绍了NIO中的buffer和Channel,而我们将NIO主要的使用场景还是在网络环境中,在具体介绍之前我们需要了解下IO的模型
User space(用户空间)和 Kernel space(内核空间)。Linux里面这么设计的目的主要是为了安全,即使用户空间崩溃了,内核也不受影响。所以在Linux世界,进程不能直接访问硬件设备,当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件,接收网络数据等等)时,必须由用户态模式切换至内核态模式,通过系统调用访问硬件设备。
本文会涉及到阻塞、非阻塞、多路复用、同步、异步、BIO、NIO、AIO等几个知识点,知识点虽然不难但经常容易搞混,这次带领大家再回顾一遍。
操作系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的所有权限。为了保证用户进程不能直接操作内核(kernel),保证内核的安全,操心系统将虚拟空间划分为两部分,一部分为内核空间,一部分为用户空间。
作者:huangguisu 原文出处:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390
网络I/O的本质是socket的读取,socket在linux系统被抽象为流,I/O可以理解为对流的操作。这个操作又分为两个阶段:
BIO, NIO, AIO,本身的描述都是在Java语言的基础上的。 而描述IO,我们需要从三个层面:
本文介绍网络IO编程的入门部分,Java 的传统BIO Socket编程源码分析,了解如何将BIO阻塞行为accept() 和 read() 改造为非阻塞行为,并且将结合Linux文档介绍其中的机制,文档中描述了如何处理Socket的accept,对比Java的Socket实现代码,基本可以发现和Linux行为基本一致。
IO 是计算机体系中重要的一部分 。不同的 IO 设备有着不同的特点:数据率不一样、传送单位不一样,数据表示不一样,等等。所以,很难实现一种统一的输入输出方法。
承接上文的操作系统,关于IO会涉及到阻塞、非阻塞、多路复用、同步、异步、BIO、NIO、AIO等几个知识点。知识点虽然不难但平常经常容易搞混,特此Mark下,与君共勉。
「同步(synchronous)」是指当一个任务A的执行需要依赖于另外一个任务B的执行结果时,任务A必须等待任务B执行完成,才可以继续执行;
IO的阻塞与同步 IO即输入/输出(Input/Output)。每个应用系统都少不了交互,或多或少都会产生数据,而它们的核心:IO,其性能的发展明显落后于 CPU 。对于高性能、高并发的应用系统来说,回避IO瓶颈进而提升性能是至关重要的。 阻塞与非阻塞 一般来说,IO模型可以分为阻塞/非阻塞及同步/异步。先从简单的阻塞/非阻塞模型说起。 阻塞IO:用户进程发起IO操作后,必须等待IO操作完成才能继续运行。通信协议中的 Socket 编程,为了简单起见,也使用的这种方式。但这种方式会造成CPU大量闲置,系
高性能是每个程序员的追求,无论写一行代码还是做一个系统,都希望能够达到高性能的效果。高性能架构设计主要集中在两方面:
熟练掌握 BIO,NIO,AIO 的基本概念以及一些常见问题是你准备面试的过程中不可或缺的一部分,另外这些知识点也是学习 Netty 的基础吧。
作者:mingguangtu,腾讯 IEG 后台开发工程师 select/poll/epoll 是 Linux 服务器提供的三种处理高并发网络请求的 IO 多路复用技术,是个老生常谈又不容易弄清楚其底层原理的知识点,本文打算深入学习下其实现机制。 Linux 服务器处理网络请求有三种机制,select、poll、epoll,本文打算深入学习下其实现原理。 吃水不忘挖井人,最近两周花了些时间学习了张彦飞大佬的文章 图解 | 深入揭秘 epoll 是如何实现 IO 多路复用的 和其他文章 ,及出版的书籍《深入理
很多的小伙伴,被java IO 模型,搞得有点儿晕,一会儿是4种模型,一会儿又变成了5种模型。
目前我们网络所面临的依然是高并发的问题,就像某cat双11时的情况,瞬间的并发量是惊人的,当然我们会有很多种方法去解决这个问题,本文我们谈论的是单台服务器,如何提高自己对并发请求的处理能力。要想解决这个问题,我们需要先理清楚Unix和类Unix系统的I/O模型。
EINPROGRESS The socket is nonblocking and the connection cannot be completed immediately. It is possible to select(2) or poll(2) for com‐pletion by selecting the socket for writing. After select(2) indicates writability, use getsockopt(2) to read the SO_ERROR option at level SOL_SOCKET to determine whether connect() completed successfully (SO_ERROR is zero) or unsuccessfully (SO_ERROR is one of the usual error codes listed here, explaining the reason for the failure).
在编写Socket程序时候,在使用connect连接时,errno提示报错,打印消息是EINPROGRESS,查询代码如下,意思是操作正在运行。
多线程应用实际上和多进程类似,只不过将一个请求分配一个进程换成了一个请求分配一个线程。线程对比进程更轻量,在系统资源占用上更少,上下文切换(ps:所谓上下文切换,稍微解释一下:单核心CPU的情况下同一时间只能执行一个进程或线程中的任务,而为了宏观上的并行,则需要在多个进程或线程之间按时间片来回切换以保证各进、线程都有机会被执行)的开销也更小;同时线程间更容易共享内存,便于开发
笔者一直觉得如果能知道从应用到框架再到操作系统的每一处代码,是一件Exciting的事情。 大部分高性能网络框架采用的是非阻塞模式。笔者这次就从linux源码的角度来阐述socket阻塞(block)和非阻塞(non_block)的区别。 本文源码均来自采用Linux-2.6.24内核版本。
Linux 服务器处理网络请求有三种机制,select、poll、epoll,本文打算深入学习下其实现原理。
任何一个程序都离不开IO,有些是很明显的IO,比如文件的读写,也有一些是不明显的IO,比如网络数据的传输等。那么这些IO都有那些模式呢?我们在使用中应该如何选择呢?高级的IO模型kqueue和epoll是怎么工作的呢?一起来看看吧。
socket在创建的时候默认是阻塞的。我们可以通过socket系统调用的第二个参数传递SOCK_NONBLOCK标志,或者通过fcntl系统调用的F_SETFL命令,将其设置为非阻塞的。阻塞和非阻塞的概念能应用与所有文件描述符,不仅仅是socket,我们称阻塞的文件描述符为阻塞I/O,非阻塞的文件描述符为非阻塞I/O.
首先你需要之后Netty的主要实现手段就是Nio,很多人一直学不明白Netty,根本原因是 除了日常开发中很难能够实践,很大一部分原因是不熟悉NIO,事实上真正熟悉了NIO和它背后的原理之后,去查看Netty的源码就有如神助!我们今天就从最基本的IO、以及NIO学起!
现代大型高性能网站诸如淘宝,京东,微博,FB,知乎等等,网站架构涉及很多知识。像业务分层,软件分割模块化,分布式部署,集群服务器,负载均衡等技术可以帮助架构师将一个大的复杂的问题切分成小的简单的问题。这篇文章着眼于解决这些切好的小问题上,单机上有哪些编程实践或者模型可以很好的做到高并发。本人web开发小白一枚,写文章是想梳理自己的思路,求得大牛斧正,希望各位多多批判。文章的内容大多来自网上的阅读加上些自己的理解,文末附上参考阅读的文章。 一个极简高并发模型 因为有数年的嵌入式领域的经验,先说一下我认为的比较
应用程序向操作系统发出IO请求:应用程序发出IO请求给操作系统内核,操作系统内核需要等待数据就绪,这里的数据可能来自别的应用程序或者网络。一般来说,一个IO分为两个阶段:
几年前的一个下午,公司里码农们正在安静地敲着代码,突然很多人的手机同时“哔哔”地响了起来。本来以为发工资了,都挺高兴!打开一看,原来是告警短信
从本篇开始回顾总结Netty通信框架,尝试为读者揭开它的神秘面纱。Flink内部节点之间的通信是用Akka,比如JobManager和TaskManager之间的通信。而operator之间的数据传输是利用Netty。
上图以 UDP 的 Socket 调用为例,进程调用 recvfrom 后,系统调用直到数据报到达且被复制到用户空间中或发生错误才返回。进程从调用开始到它返回的整段时间内是被阻塞的。recvfrom 成功返回后,应用进程开始处理数据报。
(2)同步非阻塞IO(Non-blocking IO):默认创建的socket都是阻塞的,非阻塞IO要求socket被设置为NONBLOCK。注意这里所说的NIO并非Java的NIO(New IO)库。
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