

多路复用IO模型,建立在多路事件分离函数select,poll,epoll之上。在发起read请求前,先更新select的socket监控列表,然后等待select(或poll或epoll)函数返回(此过程是阻塞的)。当某个socket有数据到达时,select函数返回。此时用户线程才正式发起read或write请求,处理数据。这种模式用一个专门的监视线程去检查多个socket,如果某个socket有数据到达就交给工作线程处理。由于等待Socket数据到达过程非常耗时,所以这种方式解决了阻塞IO模型一个Socket连接就需要一个线程的问题,也不存在非阻塞IO模型忙轮询带来的CPU性能损耗的问题。
多路复用的本质,在我看来其实就是通过尽可能少(预期一次)的系统调用(system call),就可以拿到所有socket的状态(是否可读),然后程序只需要对那些返回状态为可读或可写的socket进行处理。
1 // NIO核心代码
2 // 初始化
3 channel = ServerSocketChannel.open();
4 channel.bind(port);
5 channel.configureBlocking(false);
6 // selector 注册accept事件
7 selector = Selector.open();
8 channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
9 while(true){
10 while(selector.select(timeout)>0){ // 有新的事件
11 // 获取到可处理的 Socket
12 Set<SelectionKey> keySet = selector.selectedKeys();
13 Iterator<SelectionKey> iter = keySet.iterator();
14 while (iter.hasNext()) { // 循环处理,处理之后应该从迭代器中移除
15 SelectionKey key = iter.next();
16 iter.remove();
17 if (key.isAcceptable()) { // 新连接 acceptHandle(key); }
18 else if (key.isReadable()) { // 读事件 readHandle(key); }
19 else if (key.isWritable()) { // 写事件 writeHandle(key); }
20 }
21 }
22 }
View Code实际上,linux的多路复用有三种实现方式,select和poll以及epoll,它们之间的关系是进化关系,性能都是递进的。



不论是阻塞IO亦或是NIO,它们都是同步IO,即当内核将数据准备好的时候,都是由用户线程将数据拷贝到用户空间。除此之外还有一个异步IO,即非阻塞IO,当数据准备好的时候,不需要用户线程将数据拷贝到程序的运行空间,而是直接由内核线程完成数据的拷贝。
参考文件:
1.彻底搞懂IO多路复用
2.忘了一些重要的文章~~~
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