网站的关键词策略,广州做网站建设的公司,wordpress 内存要求,长春市目前对于市面上绝大多数的应用来说#xff0c;不能实现的业务功能太少了。更多的是对底层细节#xff0c;性能优化的追求。其中IO就是性能优化中很重要的一环。Redis快#xff0c;mysql缓冲区存在的意义。都跟IO有着密切关系。IO其实我们都在用#xff0c;输入输出流这块。…目前对于市面上绝大多数的应用来说不能实现的业务功能太少了。更多的是对底层细节性能优化的追求。其中IO就是性能优化中很重要的一环。Redis快mysql缓冲区存在的意义。都跟IO有着密切关系。IO其实我们都在用输入输出流这块。但是没关注到计算机组成原理那块我觉得还是差点意思。把整个IO理解清楚就得从计算机的交互开始。我近期学习了很多篇IO文章特地做下总结。
首先大概念IO输入输出。
输入理解为键盘输入给谁肯定是电脑。输入到电脑里做什么一般就是用做存储。那就可以理解为从外部媒介到电脑内核这个过程就是输入。同理经过电脑内核展现出来的就叫输出。那么电脑内核在做什么事电脑内核又分为用户空间和内核空间。内核空间是操作系统层面的用户无权直接访问。用户空间是个人的。它与内核空间做任何信息交互就是我们编程领域说的IO了。一次操作系统的IO分数据准备和数据复制。讲到IO就离不开IO模型。IO模型理解就是同样操作不同模型产生不同效率的一种方式。常见的三种 BIO,NIO,AIO。NIO中又多分为select,poll.epoll模式这三类模式多路复用说白了就是操作系统提供的三类监听socket的函数。NIO中又提出了事件驱动和信号驱动的概念。其中epoll模式的信号驱动就是目前主流的IO模型。很多源码中用的都是这种模型。 就很直观举个例子理解下各类IO模型。但例子仅仅是针对IO中的数据准备阶段
小明去吃饭餐厅总共有五个位置。到那里发现没位置了就一直等。等到有位置就可以吃。这是BIO。
小明去吃饭餐厅总共有五个位置。到那里发现没位置了餐厅告诉他晚点再来于是他就走了第二次再来询问有没有位置直到他问到刚好有位置了就可以吃。这是NIO。
小明去吃饭餐厅总共有五个位置。到那里发现没位置了餐厅告诉他等有位置了再通知他来于是他只是约了号餐厅有位置了就告诉他来吃但此时他是不知道是哪个位置。只能自己去再问一次哪个位置空缺了。这是NIO多路复用。采用事件驱动。
为了解决不知道是哪个位置的无效遍历加上了信号驱动。epoll中用的就是这个模式。
把上面的所有问题统一为一类都是为了解决数据准备阶段的监听回复。但没解决数据复制阶段的阻塞。那块还是同步的。AIO就是把NIO的epoll模式后面数据复制的过程也做成异步。就完成了真正意义上的异步。 再分析下每种模型的指令就是因为发送的指令不同才呈现出不同的效果。 BIO 直接发送recvfrom指令并且内核无明确返回。 NIO 直接发送recvfrom指令并且内核明确返回EWOULDBLOCK错误码表示未准备好数据。 NIO多路复用-select模式。发送select指令等待内核返回任意一个。都是同一个进程发起的select指令会监听内核中的多个fd。fd就是每操作文件是内核的一个状态码。select模式监听的IO最大连接数有限在Linux系统上一般为1024。因为采用的是固定长度的 BitsMap实现。 NIO多路复用-poll模式。发送poll指令同select模式。等待内核返回任意一个。都是同一个进程发起的select指令会监听内核中的多个fd。poll模式采用动态数组实现主要解决了的IO最大连接数有限问题。 NIO多路复用-epoll模式。主要三个指令epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait。发送epoll_create指令一旦基于某个fd就绪时内核会采用回调机制迅速激活这个fd当进程调用epoll_wait()时便得到通知。这时候是能精确定位到fd的。但还存在一次调用epoll_wait调用主动询问的过程。于是便出现了信号驱动IO信号驱动不再用主动询问的方式去确认数据是否就绪而是向内核发送一个信号调用sigaction的时候建立一个SIGIO的信号。内核数据准备好后再通过SIGIO信号通知应用进程。这样就不需要主动询问了。 AIO直接发送aio-read指令就可以完成全部流程的操作。 I/O模型的应用非常广泛它们被集成在多种主流框架中以提高性能和可扩展性。如NettyRedis。理解这些I/O模型的原理和特点可以帮助我们更好地设计和优化程序提高系统的性能和可靠性。希望本文能够帮助读者深入理解I/O模型。 参考 看一遍就理解IO模型详解 - 知乎
