很多人说BIO不好,会“block”,但到底什么是IO的Block呢?考虑下面两种情况:
哈哈,反正我在面试时候经常会问候选人这个问题,这个问题其实是对redis内部机制的一个考察,可以牵扯出好多涉及底层深入原理的一些列问题。
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。
本文从操作系统的角度来解释BIO,NIO,AIO的概念,含义和背后的那些事。本文主要分为3篇。 第一篇讲解BIO和NIO以及IO多路复用 第二篇讲解AIO和文件IO 第三篇讲解在这些机制上的一些应用的实现方式,比如nginx,nodejs,Java NIO等 到底什么是“IO Block” 很多人说BIO不好,会“block”,但到底什么是IO的Block呢?考虑下面两种情况: 用系统调用read从socket里读取一段数据 用系统调用read从一个磁盘文件读取一段数据到内存 如果你的直觉告诉你,这两种都算
作者:jaydenwen,腾讯 pcg 后台开发工程师 在互联网中提起网络,我们都会避免不了讨论高并发、百万连接。而此处的百万连接的实现,脱离不了网络 IO 的选择,因此本文作为一篇个人学习的笔记,特此进行记录一下整个网络 IO 的发展演变过程。以及目前广泛使用的网络模型。 1.网络 IO 的发展 在本节内容中,我们将一步一步介绍网络 IO 的演变发展过程。介绍完发展过程后,再对网络 IO 中几组容易混淆的概念进行对比、分析。 1.1 网络 IO 的各个发展阶段 通常,我们在此讨论的网络 IO 一
IO复用是串行的a有问题处理a的,但是a的问题要处理10个小时b就得等待10个小时
IO模型 只关注IO,不关注IO读写完成后的事情。 同步:程序(APP)自己进行读/写操作 异步:由Kernel完成读/写,程序跑起来感觉像没有访问IO,访问的是buffer 阻塞:BLOCKING,一直等待着方法有效的返回结果 非阻塞:NONBLOCKING,调用方法的时候就返回是否读取到,(java中要么返回null,要么返回具体的对象) 所以IO模型有: 同步阻塞:程序(APP)自己读取,调用了方法后一直等待着有效的返回结果 同步非阻塞:程序(APP)自己读取,调用方法的瞬间就给出是否读取到的返回结
一位工作5年的小伙伴面试时被问到IO相关的问题,说,谈谈你对IO多路复用机制的理解。当时他说只是听过多路复用,具体细节没有了解过。今天,我给大家分享一下我的理解。
select 可以同时处理多个 socket,有一个就绪应用程序代码就可以处理它。
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。
啥是内核态呢,内核态就是 linux 内核,用户态则是用户进程中的某个线程,即 io 操作其实就是内核态和用户态的切换。
1.linux系统中一切皆文件当有文件 当有一个请求过来的時候就通过3次握手就会和内核创建连接关系,此时Tomcat中的启动的的端口监控就会检测到内核中的文件标识符 fd 此时由linux提供的API socket就会应用程序通过accept()去监控到对应的文件,然后启用线程read(fd)去获取socket的文件流。应用程序读根据文件标识符去读取文件流的过程也就是IO
redis是单线程的(不严谨的讲法的哈),为什么还这么快,很多人相信会回答因为redis是基于内存操作的, 内存的读写速度是非常快的。答到这,逼格还是不够高的,基于内存是一方面,但还有一个关键点是:redis采用了多路复用技术,今天我们就来聊聊这个点。
当用户线程调用了 read 系统调用,内核(kernel)就开始了 IO 的第一个阶段:准备数据。很多时候,数据在一开始还没有到达(比如,还没有收到一个完整的Socket数据包),这个时候 kernel 就要等待足够的数据到来。
在这篇博客中,我们将探讨Linux底层的几种IO(输入/输出)方式,为鸿蒙开发者提供一个清晰的理解。本文将详细介绍阻塞IO、非阻塞IO、I/O多路复用、信号驱动IO及异步IO等概念,旨在帮助开发者优化鸿蒙应用性能。关键词:鸿蒙OS、Linux、IO模型、阻塞非阻塞、IO多路复用、性能优化。
之前的面试有问到主线程在 ActivityThread 里初始化 Looper 后调用了 Looper.loop() 这个死循环为什么不会阻塞主线程,当时回答因为在 Looper.loop() 方法里调用了 MessageQueue.next() 方法,这个 next() 中调用了nativePollOnce() ,这个本地方法最终实现是 android_os_MessageQueue_nativePollOnce ,因为这里的 IO 机制采用 epool ,当它没有消息时会调用 wait() 函数释放 CPU 进入休眠等待,当有消息来临会通过管道写入来通知唤醒。后面百度了一下 epool 函数,然后对比其他 IO 模型做一个笔记,首先说 IO 是什么, IO 就是 InputStream 和 OutputStream 的缩写,输入和输出的意思,传统的我们通过字节流或字符流来操作流,此时是同步阻塞 IO 模型,后面更新的Java NIO 是同步非阻塞 IO 模型
I/O是input/output的缩写,表示计算机与外接设备之间的数据传输。最常见的I/O类型有磁盘I/O、网络IO。IO和CPU比起来是非常低效的,为了保障应用程序的运行效率,Linux支持多种IO模型。
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。
>>> send_data = input("--->").encode()
学习任何东西之前都得知道他是为什么而产生的。任何一个设计,或技术。都是为了解决某个或多个问题而产生的。即BIO到NIO到多路复用再到epollo 再到netty网络编程框架。今天我们来看看这个演进的过程。
章节目录 I/O复用 IO多路复用 多路复用-select、epoll select epoll 优缺点总结 linux 更改文件描述符大小的命令 - 面试会问 I/O复用 什么是I/O复用 I/O复用 解决的是并发性请求的问题。 处理多个并发请求,要产生多个I/O流来进行系统内核数据的读取。 常用的两种处理方式是串行,前一个阻塞,后面无法继续进行处理、并行处理请求-实现最大并发和吞吐。 I/O复用定义为:一个socket作为复用来完成整个I/O流的请求链接建立,处理请求则采用多线程。 IO多路复用 普通版
Redis是目前广为人知的一个内存数据库,在各个场景中都有着非常丰富的应用,前段时间Redis推出了6.0的版本,在新版本中采用了多线程模型。
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:
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?
Java里面的IO模型种类较多,主要包括BIO,NIO和AIO,每个IO模型都有不一样的地方,那么这些IO模型是如何演变呢,底层的原理又是怎样的呢? 本文我们就来聊聊。
首先,Redis 是跑在单线程中的,所有的操作都是按照顺序线性执行的,但是由于读写操作等待用户输入或输出都是阻塞的,所以 I/O 操作在一般情况下往往不能直接返回,这会导致某一文件的 I/O 阻塞导致整个进程无法对其它客户提供服务,而 I/O 多路复用就是为了解决这个问题而出现的。
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。
当别人问我们Redis这么快的时候,很多小白都只会简简单单的回答,因为Redis它是基于内存存储的,使用内存存储数据,可以避免频繁的进行写盘操作,大大降低响应时间。这个确实是一个原因,但回答的还是不够面。起码在这里还得回答上高效的数据结构以及IO网络多路复用的设计架构。
网络编程之IO:说到IO不得不会想到NIO和BIO,说到这两个概念我们不得不看一下两个:
在上一篇文章里我们介绍了 tomcat io 主要包含那些 items,在这里我们主要介绍tomcat io 的基础-多路复用。tomcat 服务器(tomcat7以上)默认使用 java NIO 模型,NIO 不仅仅需要 java 语言上的支持,同时还离不开各种操作系统对于多路复用的支持(linux,windows,mac 等等),所以 tomcat的NIO 是建立在操作系统基础之上的。
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。”
最近越来越认为,在讲解技术相关问题时,大白话固然很重要,通俗易懂,让人有想读下去的欲望。但几乎所有的事,都有两面性,在看到其带来好处时,不妨想想是否也引入了不好的地方。
零拷贝技术和多路复用技术是现代计算机系统和网络编程中两项重要的优化手段,旨在提高数据处理和传输的效率。如高性能框架 Netty 中,即使用了零拷贝技术又使用了多路复用技术,同时来保证 Netty 框架的高性能运行。
了解java的NIO,需要先了解同步异步以及阻塞非阻塞的概念,同步/异步,阻塞/非阻塞 NIO就是采用的同步非阻塞这种组合方式。或简单一点,采用的是IO复用的策略,可以使用一个线程管理多个IO连接。
在 Linux 系统之中有一个核心武器:epoll 池,在高并发的,高吞吐的 IO 系统中常常见到 epoll 的身影。
在分享这次面试经典题目汇总之前,预告一下,下期分享面试题目汇总,会把之前网友在群里分享的一份面试题目答案完善出来:
Linux系统提供给用户用于接收网络IO的系统接口。从套接字上接收一个消息,可同时应用于面向连接和无连接的套接字。
Redis的单线程指的是网络IO处理和Key-Value数据信息处理共用一个线程;
linux系统也是一种应用,它是基于计算机硬件的一种操作系统软件。当我们接收一次网络传输,计算机硬件的网卡会从网络中将读到的字节流写到linux的buffer缓冲区内存中,然后用户空间会调用linux对外暴露的接口,将linux中的buffer内存中的数据再读取到用户空间。这一次读操作就是一次IO。同样写也是这样的。
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:
程序员:假如我们执行A,B两个IO操作的时候,如果必须等待A完成后才能执行B那么这个就是
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
“为什么单线程的 Redis 能那么快?”通常说,Redis 是单线程,主要是指 Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的,这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。但 Redis 的其他功能,比如持久化、异步删除、集群数据同步等,其实是由额外的线程执行的。
上一篇文章讲解了I/O模型的一些基本概念,包括同步与异步,阻塞与非阻塞,同步IO与异步IO,阻塞IO与非阻塞IO。这次一起来了解一下现有的几种IO模型,以及高效IO的两种设计模式,也都是属于IO模型的基础知识。
你之所以问这样的问题。是因为你认为只有多线程分别接收connection才可以更快,就像过去的tomcat那样,同时开多个线程来响应。
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。
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