「javanio架构」javanio核心组件
今天给各位分享javanio架构的知识，其中也会对javanio核心组件进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
- 1、什么是NIO框架？
- 2、java nio和socket的select epoll有什么区别
- 3、java nio 服务器架构有哪些
- 4、java nio框架netty客户端连接成功后为什么会自动掉线
- 5、JAVA NIO 和 AIO 的区别
什么是NIO框架？
Java NIO框架MINA用netty性能和链接数、并发等压力测试参数好于mina。
特点：
1。NIO弥补了原来的I/O的不足，它再标准java代码中提供了高速和面向块的I/O
原力的I/O库与NIO最重要的区别是数据打包和传输方式的不同，原来的I/O以流的方式处理数据，而NIO以块的方式处理数据；
2.NIO以通道channel和缓冲区Buffer为基础来实现面向块的IO数据处理，MINA是开源的。
JavaNIO非堵塞应用通常适用用在I/O读写等方面，我们知道，系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写，包括对端口和文件的操作上，过去，在打开一个I/O通道后，read()将一直等待在端口一边读取字节内容，如果没有内容进来，read()也是傻傻的等，这会影响我们程序继续做其他事情，那么改进做法就是开设线程，让线程去等待，但是这样做也是相当耗费资源的。
Java NIO非堵塞技术实际是采取Reactor模式，或者说是Observer模式为我们监察I/O端口，如果有内容进来，会自动通知我们，这样，我们就不必开启多个线程死等，从外界看，实现了流畅的I/O读写，不堵塞了。
Java NIO出现不只是一个技术性能的提高，会发现网络上到处在介绍它，因为它具有里程碑意义，从JDK1.4开始，Java开始提高性能相关的功能，从而使得Java在底层或者并行分布式计算等操作上已经可以和C或Perl等语言并驾齐驱。
如果至今还是在怀疑Java的性能，说明思想和观念已经完全落伍了，Java一两年就应该用新的名词来定义。从JDK1.5开始又要提供关于线程、并发等新性能的支持，Java应用在游戏等适时领域方面的机会已经成熟，Java在稳定自己中间件地位后，开始蚕食传统C的领域。
原理：
NIO 有一个主要的类Selector,这个类似一个观察者，只要我们把需要探知socketchannel告诉Selector,我们接着做别的事情，当有事件发生时，他会通知我们，传回一组SelectionKey,我们读取这些Key,就会获得我们刚刚注册过的socketchannel,然后，我们从这个Channel中读取数据，放心，包准能够读到，接着我们可以处理这些数据。Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问，不断的轮询(目前就这一个算法)，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生。比如数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。在使用上，也在分两个方向，一个是线程处理，一个是用非线程，后者比较简单。
java nio和socket的select epoll有什么区别
当一个节点和多个节点建立连接时，如何高效的处理多个连接的数据，下面具体分析两者的区别。
select函数
函数原型：int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数介绍：（1）nfds -- fdset集合中最大描述符值加1
（2）fdset -- 一个位数组，其大小限制为_FD_SETSIZE(1024)
位数组的每一位代表的是其对应的描述符是否需要被检查。
（3）readfds -- 读事件文件描述符数组
（4 ）writefds -- 写事件文件描述符数组
（5）exceptfds -- 错误事件文件描述符数组
（6）timeout -- 超时事件，该结构被内核修改，其值为超时剩余时间。
对应内核：select对应于内核中的sys_select调用，sys_select首先将第二三四个参数指向的fd_set拷贝到内核，然后对每个被SET的描 述符调用进行poll，并记录在临时结果中（fdset），如果有事件发生，select会将临时结果写到用户空间并返回；当轮询一遍后没有任何事件发生时，如果指定了超时时间，则select会睡眠到超时，睡眠结束后再进行一次轮询，并将临时结果写到用户空间，然后返
2. select/poll特点
传统的select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。
poll的执行分三部分：
（1）.将用户传入的pollfd数组拷贝到内核空间，因为拷贝操作和数组长度相关，时间上这是一个O（n）操作
（2）.查询每个文件描述符对应设备的状态，如果该设备尚未就绪，则在该设备的等待队列中加入一项并继续查询下一设备的状态。 查询完所有设备后如果没有一个设备就绪，这时则需要挂起当前进程等待，直到设备就绪或者超时。设备就绪后进程被通知继续运行，这时再次遍历所有设备，以查找就绪设备。这一步因为两次遍历所有设备，时间复杂度也是O（n），这里面不包括等待时间
（3）. 将获得的数据传送到用户空间并执行释放内存和剥离等待队列等善后工作，向用户空间拷贝数据与剥离等待队列等操作的的时间复杂度同样是O（n）。
3. epoll机制
Linux 2.6内核完全支持epoll。epoll的IO效率不随FD数目增加而线性下降。
要使用epoll只需要这三个系统调用：epoll_create(2)， epoll_ctl(2)， epoll_wait(2)
epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的，内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数，其他idle状态socket则不会。
如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，过多使用epoll,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了。
3.1 所用到的函数：
（1）、int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围
（2）、int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
用于控制某个文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
如果调用成功返回0,不成功返回-1
int epoll_ctl{
int epfd,//由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
int op, //要进行的操作例如注册事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 注册、
//EPOLL_CTL_MOD 修改、EPOLL_CTL_DEL 删除
int fd, //关联的文件描述符
struct epoll_event *event//指向epoll_event的指针
}
（3）、int epoll_wait(int
epfd, struct epoll_event *
events,int maxevents, int
timeout)
用于轮询I/O事件的发生，返回发生事件数
int epoll_wait{
int epfd,//由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
struct epoll_event * events,//用于回传代处理事件的数组
int maxevents,//每次能处理的事件数
int timeout//等待I/O事件发生的超时值
//为0的时候表示马上返回，为-1的时候表示一直等下去，直到有事件
//为任意正整数的时候表示等这么长的时间，如果一直没有事件
//一般如果网络主循环是单独的线程的话，可以用-1来等，这样可以保证一些效率
//如果是和主逻辑在同一个线程的话，则可以用0来保证主循环的效率
}
epoll是为处理大批量句柄而作了改进的poll。
4. epoll的优点：
1支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD)
select 最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。对于那些需要支持的上万连接数目的IM服务器来说显然太少了。这时候可以：
(1) 可以修改这个宏然后重新编译内核，不过资料也同时指出，这样也会带来网络效率的下降
(2) 可以选择多进程的解决方案，不过虽然linux上创建进程的代价比较下，但是仍旧是不可忽视的，所以也不是很完美的方案
epoll没有这样的限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048，具体数组可以查看cat /proc/sys/fs/file-max查看，这个数目和系统内存关系很大。
2IO效率不随FD数目增加而线性下降
传统的select/poll另一个致命弱点就是当你拥有一个很大的socket集合，不过由于网络延时，任一时间只有部分的socket是"活跃"的，但是select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。
epoll不存在这个问题，它只会对“活跃”的socket进行操作。
这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数，其他idle状态socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率，相 反，如果过多使用epoll_ctl,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了。
3使用mmap加速内核与用户空间的消息传递这点实际上涉及到epoll的具体实现了。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就 很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。而如果你想我一样从2.5内核就关注epoll的话，一定不会忘记手工 mmap这一步的。
4内核微调
这一点其实不算epoll的优点了，而是整个linux的优点。也许你可以怀 疑linux，但是你无法回避linux赋予你微调内核的能力。比如，内核TCP/IP协议栈使用内存池管理sk_buff结构，那么可以在运行 时期动态调整这个内存pool(skb_head_pool)的大小--- 通过echo XXXX/proc/sys/net/core/hot_list_length完成。再比如listen函数的第2个参数(TCP完成3次握手 的数据包队列长度)，也可以根据你内存大小动态调整。更甚至在一个数据包面数目巨大但同时每个数据包本身大小却很小的特殊系统上尝试最新的NAPI网 卡驱动架构。
java nio 服务器架构有哪些
1，一个小的线程池负责dispatch NIO事件。
2，注册事件，即操作selecter时，要使用一个同步锁（即Architecture of a Highly Scalable NIO-Based Server一文中的guard对象），即对同一个selector的操作是互斥的。
3，这个小的线程池不处理逻辑业务，大小可以是Runtime.getRuntime().availableProcessors() + 1，即你系统有效CPU个数+1。这是因为我们假设有一个线程专门处理accept事件，
而其他线程处理read/write操作。
java nio框架netty客户端连接成功后为什么会自动掉线
其实不要太迷信nio。这个东西如果你使用不当，效率还不如io高。 而且，使用了nio会造成和以前的代码的不兼容。 当然，你是高手，那就例外了。
JAVA NIO 和 AIO 的区别
Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持
I/O属于底层操作，需要操作系统支持，并发也需要操作系统的支持，所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。另外NIO的非阻塞，需要一直轮询，也是一个比较耗资源的。所以出现AIO
javanio架构的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于javanio核心组件、javanio架构的信息别忘了在本站进行查找喔。