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java的I/O演进之路(1)

java的I/O演进之路(1)

1.1、I/O基础入门

    没有数据缓冲区,I/O性能存在问题
    没有C或者C++中的Channel概念,只有输入和输出流
    同步阻塞式I/O通信(BIO),通常会导致通信现成被长时间阻塞
    支持的字符集有限,硬件可移植性不好

1.1.1、Linux模型I/O模型简介

Linux的内核将所有外部设备都看做一个文件来操作,对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令,返回一个file descriptor(fd,文件描述符)。
根据UNIX网络编程对I/O模型的分类,UNIX提供了5中I/O模型,分别如下:

    阻塞I/O模型
    最常用的I/O模型就是阻塞I/O模型
    在这里插入图片描述
    非阻塞I/O模型非阻塞I/O模型
    在这里插入图片描述
    I/O复用模型
    Linux提供select/poll,进程通过将一个或者多个fd传递给select或poll系统调用,阻塞在select操作上,这样select/poll可以帮我们侦测多个fd是否处于就绪系统。select/poll是顺序扫描fd是否就绪,而且支持的fd数量有限,因此它的使用受到了一些制约。
    Linxu提供了epoll系统调用,epoll使用基于事件驱动方式代替顺顺扫描,因此性能更高。当有fd就绪时,立即回调函数rollback
    在这里插入图片描述
    信号驱动模型
    在这里插入图片描述
    异步I/O
    告知内核启动某个操作,并让内核在整个操作完成后通知我们
    在这里插入图片描述

    异步I/O和信号驱动的区别

    信号驱动I/O由内核通知我们何时开始一个I/O操作
    异步I/O模型由内核通知我们I/O操作何时已经完成
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