【架构师面试-Java编程基本功-5】-五种IO模型
2021/11/28 11:10:42
本文主要是介绍【架构师面试-Java编程基本功-5】-五种IO模型,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
注意:我这里的用户空间就是应用程序空间
1:阻塞 BIO(blocking I/O)
A 拿着一支鱼竿在河边钓鱼,并且一直在鱼竿前等,在等的时候不做其他的事情,十分专心。只有鱼上钩的时,才结束掉等的动作,把鱼钓上来。
在内核将数据准备好之前,系统调用会一直等待所有的套接字,默认的是阻塞方式。
2:非阻塞 NIO(noblocking I/O)
B 也在河边钓鱼,但是 B 不想将自己的所有时间都花费在钓鱼上,在等鱼上钩这个时间段中,B 也在做其他的事情(一会看看书,一会读读报纸,一会又去看其他人的钓鱼等),但 B 在做这些事情的时候,每隔一个固定的时间检查鱼是否上钩。一旦检查到有鱼上钩,就停下手中的事情,把鱼钓上来。 B 在检查鱼竿是否有鱼,是一个轮询的过程。
3:异步 AIO(asynchronous I/O)
C 也想钓鱼,但 C 有事情,于是他雇来了 D、E、F,让他们帮他等待鱼上钩,一旦有鱼上钩,就打电话给 C,C 就会将鱼钓上去。
当应用程序请求数据时,内核一方面去取数据报内容返回,另一方面将程序控制权还给应用进程,应用进程继续处理其他事情,是一种非阻塞的状态。
4:信号驱动 IO(signal blocking I/O)
G 也在河边钓鱼,但与 A、B、C 不同的是,G 比较聪明,他给鱼竿上挂一个铃铛,当有鱼上钩的时候,这个铃铛就会被碰响,G 就会将鱼钓上来。
信号驱动 IO 模型,应用进程告诉内核:当数据报准备好的时候,给我发送一个信号,对 SIGIO 信号进行捕捉,并且调用我的信号处理函数来获取数据报。
5:IO 多路转接(I/O multiplexing)
H 同样也在河边钓鱼,但是 H 生活水平比较好,H 拿了很多的鱼竿,一次性有很多鱼竿在等,H 不断的查看每个鱼竿是否有鱼上钩。增加了效率,减少了等待的时间。
IO 多路转接是多了一个 select 函数,select 函数有一个参数是文件描述符集合,对这些文件描述符进行循环监听,当某个文件描述符就绪时,就对这个文件描述符进行处理。
IO 多路转接是属于阻塞 IO,但可以对多个文件描述符进行阻塞监听,所以效率较阻塞 IO 的高。
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