javaNIO学习笔记（csdn）————程序.pdf
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2021-12-01
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什么是 NIO
同步/异步 阻塞/非阻塞
Unix I/O 模型：
输入操作分为两个阶段：等待数据准备好，从内核向进程复制数据
同步：阻塞式（调用未完成，进程挂起），非阻塞式（调用完成，返回失败结
果），I/O 多路复用（阻塞 select，不阻塞 I/O 调用，进程阻塞于 select 调
用，等待任一套接口变为可用，系统调用进行数据读取），信号驱动式 I/O
（sigio，内核通过信号告知数据准备好）
异步 I/O（内核告诉你 I/O 完成）
从不同层面看：
CPU 层面：操作系统对于 cpu 调度和 io 操作一般是异步非阻塞的方式。CPU 发
出 io 请求后不再等待 io 操作（数据放入磁盘控制器缓冲区），而是继续执行
其他任务（非阻塞），DMA 负责将数据读取到内核缓冲区，然后发送通知给
CPU，这个过程 io 操作和 cpu 异步进行。
线程层面：操作系统为了应用层面的开发简单（程序运行结果和编程顺序相
同），将底层的异步非阻塞封装为了同步阻塞（read，write 方法等系统调用
时，os 会阻塞进程，让出 cpu 资源）。如果直接使用阻塞方法，会使线程挂
起，如果使用非阻塞方式（轮询），都会使 cpu 资源浪费。解决办法：
1.多线程（同步阻塞）
2.IO 多路复用（select，poll，epoll）（同步非阻塞，系统调用不再阻塞，
线程阻塞于 select 函数）
3.异步 IO 接口，kernel-aio，IOCP
感知层次：对 IO 多路复用进行进一步封装（异步 nio，netty 等）
事件驱动 reactor
一.成员
1.handle：由操作系统管理的资源。包括网络连接，打开的文件，计时器，同
步对象等。
2.Synchronous Event Demultiplexer(同步事件分离器): 本身是一个系统调
用，用于等待一组时间的发生。调用者会在这里阻塞，直到可以非阻塞的完成
对 handle 的操作。也就是 I/O 多路复用，对于 linux 是 select，epoll，对于
java NIO 就是 selector。
3.Initiation Dispatcher(初始分发器)：Reactor 角色。定义了用于注册，删
除和分派 event handlers 的接口。同步事件分离器负责等待新事件的发生，当
它检测到新事件时，会通知初始分发器调用特定的应用程序的事件处理器。常
见事件包括接受连接，数据 io 和超时事件。
4.Event Handler（事件处理器）：由钩子方法组成的接口，该方法抽象的表示
特定应用的某个服务的事件的调度操作。（java nio 中没有实际的对应组件）
（Netty 中就有很多对应组件，ChannelInboundHandlerAdapter）
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