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NIO的組成

來源:千鋒教育
發布人:qyf
時間: 2022-09-21 16:05:07 1663747507

NIO的組成

  Buffer:與 Channel 進行交互,數據是從 Channel 讀入緩沖區,從緩沖區寫入 Channel 中的

  flip 方法 : 反轉此緩沖區,將 position 給 limit,然后將 position 置為 0,其實就是切換讀寫模式

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

  rewind 方法 : 重繞此緩沖區,將 position 置為 0

  DirectByteBuffer: 可減少一次系統空間到用戶空間的拷貝。但 Buffer 創建和銷毀的成本更

  高,不可控,通常會用內存池來提高性能。直接緩沖區主要分配給那些易受基礎系統的本機 I/O 操作影響的大型、持久的緩沖區。如果數據量比較小的中小應用情況下,可以考慮使用 heapBuffer,由 JVM 進行管理。

  Channel:表示 IO 源與目標打開的連接,是雙向的,但不能直接訪問數據,只能與 Buffer 進行交互。通過源碼可知,FileChannel 的 read 方法和 write 方法都導致數據復制了兩次!

  Selector: 可使一個單獨的線程管理多個 Channel,open 方法可創建 Selector,register 方法向多路復用器器注冊通道,可以監聽的事件類型:讀、寫、連接、accept。注冊事件后會產

  生一個 SelectionKey:它表示 SelectableChannel 和 Selector 之間的注冊關系,wakeup 方法:使尚未返回的第一個選擇操作立即返回,喚醒的原因是:注冊了新的 channel 或者事件;channel 關閉,取消注冊;優先級更高的事件觸發(如定時器事件),希望及時處理。

  Selector 在 Linux 的實現類是 EPollSelectorImpl,委托給 EPollArrayWrapper 實現,其中三個 native 方法是對 epoll 的封裝,而 EPollSelectorImpl. implRegister 方法,通過調用 epoll_ctl 向 epoll 實例中注冊事件,還將注冊的文件描述符(fd)與 SelectionKey 的對應關系添加到 fdToKey 中,這個 map 維護了文件描述符與 SelectionKey 的映射。

  fdToKey 有時會變得非常大,因為注冊到 Selector 上的 Channel 非常多(百萬連接);過期或失效的 Channel 沒有及時關閉。fdToKey 總是串行讀取的,而讀取是在 select 方法中進行的,該方法是非線程安全的。

  Pipe:兩個線程之間的單向數據連接,數據會被寫到 sink 通道,從 source 通道讀取

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

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

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