boy-learning-netty | 06 Netty 怎么切换三种 I/O 模式

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Netty 怎么切换三种 I/O 模式

  • 什么是经典的三种 I/O 模式

  • Netty 对三种 I/O 模式的支持

  • 为什么 Netty 仅支持 NIO 了?

  • 为什么 Netty 有多种 NIO 实现?

  • NIO 一定优于 BIO 吗?

  • 源码解读 Netty 怎么切换 I/O 模式

什么是经典的三种 I/O 模式

场景

当我们去饭店吃饭时:

  • 食堂排队打饭模式:排队在窗口,打好才走

  • 点单、等待被叫模式:等待被叫,好了自己去端

  • 包厢模式:点单后菜直接被端上桌

类比

  • 饭店 -> 服务器

  • 饭菜 -> 数据

  • 饭菜好了 -> 数据就绪

  • 端菜/送菜 -> 数据读取

场景 I/O 模式 JDK
排队打饭模式 BIO(阻塞I/O) jdk1.4之前
点单、等待被叫模式 NIO(非阻塞I/O) jdk1.4 (2002年,java.nio包)
包厢模式 AIO(异步I/O) jdk1.7 (2011年)
  • 阻塞与非阻塞

    • 菜没好,要不要死等 -> 数据就绪前要不要等待?

    • 阻塞:没有数据传过来时,读会阻塞知道有数据;缓冲区满时,写操作也会阻塞。非阻塞遇到这些情况都是直接返回。

  • 同步与异步

    • 菜好了,谁端 -> 数据就绪后,数据操作谁完成?

    • 数据就绪后,需要自己去读是同步,数据就绪直接读好再回调给程序是异步。

Netty 对三种 I/O 模式的支持

  • BIO 曾经支持,现已经不支持了

  • NIO 都支持,且有多种实现:通用的实现,linux上的实现,macOs上的实现

  • AIO 曾经支持,现已移除

为什么 Netty 仅支持 NIO 了?

  • 为什么不建议阻塞I/O (BIO 或 OIO)?

    连接数高的情况下,阻塞 -> 耗资源、效率低

  • 为什么删除已经做好的 AIO 支持?

    • Windows 实现成熟,但是windows系统很好用来做服务器

    • Linux 常用来做服务器,但是 AIO 实现不够成熟

    • Linux 下 AIO 相比较 NIO 性能提升不明显

为什么 Netty 有多种 NIO 实现?

通用的 NIO 实现在 Linux 下也是使用 epoll,为什么自己单独实现?

实现得更好!

  • Netty 暴露了更多的可控参数,例如:

    • JDK 的 NIO 默认现实是水平触发

    • Netty 是边缘触发(默认)和水平触发可切换

  • Netty 实现的垃圾回收更少、性能更好

NIO 一定优于 BIO 吗?

  • BIO 实现的代码简单

  • 特定场景:连接数少,并发度低,BIO 性能不输 NIO

源码解读 Netty 怎么切换 I/O 模式

  • 怎么切换

    修改

    EventLoopGroup —— 开发模式

    SocketChannel —— I/O 模式

  • 原理是什么

    泛型+反射+工厂 实现 I/O 模式的切换

  • 为什么服务器开发并不需要切换客户端对应 Socket

    Reactor 模式,死循环监听处理事件

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