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NIO的組成

來源:千鋒教育
發(fā)布人:qyf
時(shí)間: 2022-09-21 16:05:07 1663747507

NIO的組成

  Buffer:與 Channel 進(jìn)行交互,數(shù)據(jù)是從 Channel 讀入緩沖區(qū),從緩沖區(qū)寫入 Channel 中的

  flip 方法 : 反轉(zhuǎn)此緩沖區(qū),將 position 給 limit,然后將 position 置為 0,其實(shí)就是切換讀寫模式

  clear 方法 :清除此緩沖區(qū),將 position 置為 0,把 capacity 的值給 limit。

  rewind 方法 : 重繞此緩沖區(qū),將 position 置為 0

  DirectByteBuffer: 可減少一次系統(tǒng)空間到用戶空間的拷貝。但 Buffer 創(chuàng)建和銷毀的成本更

  高,不可控,通常會(huì)用內(nèi)存池來提高性能。直接緩沖區(qū)主要分配給那些易受基礎(chǔ)系統(tǒng)的本機(jī) I/O 操作影響的大型、持久的緩沖區(qū)。如果數(shù)據(jù)量比較小的中小應(yīng)用情況下,可以考慮使用 heapBuffer,由 JVM 進(jìn)行管理。

  Channel:表示 IO 源與目標(biāo)打開的連接,是雙向的,但不能直接訪問數(shù)據(jù),只能與 Buffer 進(jìn)行交互。通過源碼可知,F(xiàn)ileChannel 的 read 方法和 write 方法都導(dǎo)致數(shù)據(jù)復(fù)制了兩次!

  Selector: 可使一個(gè)單獨(dú)的線程管理多個(gè) Channel,open 方法可創(chuàng)建 Selector,register 方法向多路復(fù)用器器注冊(cè)通道,可以監(jiān)聽的事件類型:讀、寫、連接、accept。注冊(cè)事件后會(huì)產(chǎn)

  生一個(gè) SelectionKey:它表示 SelectableChannel 和 Selector 之間的注冊(cè)關(guān)系,wakeup 方法:使尚未返回的第一個(gè)選擇操作立即返回,喚醒的原因是:注冊(cè)了新的 channel 或者事件;channel 關(guān)閉,取消注冊(cè);優(yōu)先級(jí)更高的事件觸發(fā)(如定時(shí)器事件),希望及時(shí)處理。

  Selector 在 Linux 的實(shí)現(xiàn)類是 EPollSelectorImpl,委托給 EPollArrayWrapper 實(shí)現(xiàn),其中三個(gè) native 方法是對(duì) epoll 的封裝,而 EPollSelectorImpl. implRegister 方法,通過調(diào)用 epoll_ctl 向 epoll 實(shí)例中注冊(cè)事件,還將注冊(cè)的文件描述符(fd)與 SelectionKey 的對(duì)應(yīng)關(guān)系添加到 fdToKey 中,這個(gè) map 維護(hù)了文件描述符與 SelectionKey 的映射。

  fdToKey 有時(shí)會(huì)變得非常大,因?yàn)樽?cè)到 Selector 上的 Channel 非常多(百萬連接);過期或失效的 Channel 沒有及時(shí)關(guān)閉。fdToKey 總是串行讀取的,而讀取是在 select 方法中進(jìn)行的,該方法是非線程安全的。

  Pipe:兩個(gè)線程之間的單向數(shù)據(jù)連接,數(shù)據(jù)會(huì)被寫到 sink 通道,從 source 通道讀取

  NIO 的服務(wù)端建立過程:Selector.open():打開一個(gè) Selector;ServerSocketChannel.open():創(chuàng)建服務(wù)端的 Channel;bind():綁定到某個(gè)端口上。并配置非阻塞模式;register():注冊(cè)

  Channel 和關(guān)注的事件到 Selector 上;select()輪詢拿到已經(jīng)就緒的事件

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