「javanio异步」JAVA异步

博主:adminadmin 2023-01-11 22:48:08 1023

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北大青鸟java培训:Java开发服务器的线程怎么处理?

在进行服务器处理的过程中,需要保证数据的正确处理,那么最重要的就是使用不同的数据处理模式进行运算。

在整个过程中,可能很多人对服务器的知识并不了解,那么应该如何进行Java开发服务器的线程处理呢,关于线程处理有哪些知识?下面广西北大青鸟为大家介绍关键服务器线程处理的简单知识。

1、BIO线程模型在JDK1.4中引入JavaNIO之前,所有基于Java的Socket通信都使用了同步阻塞模式(BIO)。

这种请求-响应通信模型简化了上层的应用程序开发上,但在具有性能和可靠性的情况下,存在一个巨大的瓶颈。

在一段时间里面,大型应用程序服务器主要是用C或C++开发的,因为它们可以直接使用操作系统提供的异步I/O或AIO功能。

当流量增加且响应时间延迟增加时,JavaBIO开发的服务器软件只能通过硬件的不断扩展来满足并发性和低延迟的情况,这极大地增加了企业的成本和群集大小。

系统的不断扩展,系统的可维护性也面临着巨大的挑战,只能通过购买性能更高的硬件服务器来解决问题,这将导致恶性循环的产生。

2、异步非阻塞线程模型从JDK1.0到JDK1.3,Java的I/O类库非常原始。

UNIX网络编程中的许多概念或接口未反映在I/O类库中,例如Pipe、Channel、Buffer和Selector等。

在发布JDK1.4的时候,NIO正式发布JDK作为JSR-51。

并且它还添加了一个java.nio包,为异步I/O开发提供了许多API和库。

3、RPC性能三原则影响RPC的性能主要有三大元素,其中主要为I/O模型、协议及线程。

I/O模型:使用什么样的通道传递给另一方,BIO,NIO或AIO发送数据,IO模型在很大程度上能够决定框架的性能。

协议:应该使用什么样的通信协议,Rest+JSON或基于TCP的专用二进制协议。

参加电脑培训的过程中发现,协议的选择不同,性能模型也不同。

内部专用二进制协议的性能通常可以比公共协议更好地设计。

线程:如何读取数据报?在执行读取后的编解码器的哪个线程中,如何分发编码消息,通信线程模型是不同的,并且对性能的影响也非常大。

java nio是同步还是异步

异步是为了同步

ava IO的各种流是阻塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。

flush是异步吗java

一、基本概念

同步和异步:

同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的。

同步指的是用户进程触发IO 操作并等待或者轮询的去查看IO 操作是否就绪;

而异步是指用户进程触发IO 操作以后便开始做自己的事情,而当IO 操作已经完成的时候会得到IO 完成的通知。

以银行取款为例:

同步 : 自己亲自出马持银行卡到银行取钱(使用同步 IO 时,Java 自己处理IO 读写);

异步 : 委托一小弟拿银行卡到银行取钱,然后给你(使用异步IO 时,Java 将 IO 读写委托给OS 处理,需要将数据缓冲区地址和大小传给OS(银行卡和密码),OS 需要支持异步IO操作API);

阻塞和非阻塞:阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候,根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式,说白了是一种读取或者写入操作方法的实现方式。

阻塞方式下,读取或者写入函数将一直等待;

而非阻塞方式下,读取或者写入方法会立即返回一个状态值。

以银行取款为例:

阻塞 : ATM排队取款,你只能等待(使用阻塞IO时,Java调用会一直阻塞到读写完成才返回);

非阻塞 : 柜台取款,取个号,然后坐在椅子上做其它事,等号广播会通知你办理,没到号你就不能去,你可以不断问大堂经理排到了没有,大堂经理如果说还没到你就不能去(使用非阻塞IO时,如果不能读写Java调用会马上返回,当IO事件分发器通知可读写时再继续进行读写,不断循环直到读写完成)

二、应用方式

2.1 BIO 编程

Blocking IO: 同步阻塞的编程方式。

BIO编程方式通常是在JDK1.4版本之前常用的编程方式。编程实现过程为:

首先,在服务端启动一个ServerSocket来监听网络请求,客户端启动Socket发起网络请求。

默认情况下ServerSocket回建立一个线程来处理此请求,如果服务端没有线程可用,客户端则会阻塞等待或遭到拒绝。

且建立好的连接,在通讯过程中,是同步的。在并发处理效率上比较低。大致结构如下:

同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然可以通过线程池机制改善。

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序直观简单易理解。

使用线程池机制改善后的BIO模型图如下:

2.NIO 编程

Unblocking IO(New IO): 同步非阻塞的编程方式。

NIO本身是基于事件驱动思想来完成的,其主要想解决的是BIO的大并发问题。NIO基于Reactor,当socket有流可读或可写入socket时,操作系统会相应的通知引用程序进行处理,应用再将流读取到缓冲区或写入操作系统。

也就是说,这个时候,已经不是一个连接就要对应一个处理线程了,而是有效的请求,对应一个线程,当连接没有数据时,是没有工作线程来处理的。

NIO的最重要的地方是,当一个连接创建后,不需要对应一个线程,这个连接会被注册到多路复用器上面。所以,所有的连接只需要一个线程就可以搞定,当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候,发现连接上有请求的话,才开启一个线程进行处理,也就是一个请求一个线程模式。

在NIO的处理方式中,当一个请求来的话,开启线程进行处理,可能会等待后端应用的资源(JDBC连接等),其实这个线程就被阻塞了,当并发上来的话,还是会有BIO一样的问题

3.AIO编程

Asynchronous IO: 异步非阻塞的编程方式。

与NIO不同,当进行读写操作时,只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的,对于读操作而言,当有流可读取时,操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区,并通知应用程序;对于写操作而言,当操作系统将write方法传递的流写入完毕时,操作系统主动通知应用程序。即可以理解为,read/write方法都是异步的,完成后会主动调用回调函数。在JDK1.7中,这部分内容被称作NIO.2,主要在java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道:AsynchronousSocketChannel、AsynchronousServerSocketChannel、AsynchronousFileChannel、AsynchronousDatagramChannel。

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