非阻塞I/O模型

其实，在处置I/O举措时，有大局部期间是在期待。比如，socket衔接要破费很长期间启动衔接操作，在成功衔接的这段期间内，它并没有占用额外的系统资源，但它只能阻塞期待在线程中。这种状况下，系统资源并不能被正当应用。

的NIO，在上底层是经常使用epoll成功的。epoll是一个高性能的多路复用I/O工具，改良了select和poll等工具的一些性能。在网络编程中，对epoll概念的一些了解，简直是面试中必问的疑问。

epoll的数据结构是间接在内核上启动允许的，经过epoll_create和epoll_ctl等函数的操作，可以结构形容符（fd）关系的事情组合（event）。

这里有两个比拟关键的概念：

fd每条衔接、每个文件，都对应着一个形容符，比如端口号。内核在定位到这些衔接的时刻，就是经过fd启动寻址的。

event当fd对应的资源，有形态或许数据变化，就会更新epoll_item结构。在没有事情变卦的时刻，epoll就阻塞期待，也不会占用系统资源；一旦有新的事情来到，epoll就会被激活，将事情通知到运行方。

关于epoll还会有一个面试题，相关于select，epoll有哪些改良？

你可以这样回答：

epoll不再须要像select一样对fd汇合启动轮询，也不须要在调用时将fd汇合在用户态和内核态启动替换；

运行程序取得就绪fd的事情复杂度，epoll是O(1)，select是O(n)；

select最大允许约1024个fd，epoll允许65535个；

select经常使用轮询形式检测就绪事情，epoll驳回通知方式，愈加高效。

Reactor形式

模型外面有四个关键元素：

Acceptor处置client的衔接，并绑定详细的事情处置器；

Event详细出现的事情，比如图中sub的read、send等；

Handler口头详细事情的处置者，比如处置读写事情的详细逻辑；

Reactor将详细的事情调配（dispatch）给Handler。

mnReactor担任监听处置新的衔接，而后将后续的事情处置交给subReactor；

subReactor对事情处置的方式，也由阻塞形式变成了多线程处置，引入了义务队列的形式。

面试官或许会问你：为什么我在经常使用NIO时，经常使用Channel启动读写，socket的操作依然是阻塞的？NIO的作用关键体如今哪里？

这时你可以回答：NIO只担任对出当初fd形容符上的事情启动通知。事情的失掉和通知局部是非阻塞的，但收到通知之后的操作，却是阻塞的，即使经常使用多线程去处置这些事情，它依然是阻塞的。

AIO更近一步，将这些对事情的操作也变成非阻塞的。上方是一段典型的AIO代码，它经过注册CompletionHandler回调函数启动事情处置。这里的事情是暗藏的，比如read函数，它不只仅代表Channel可读了，而且会把数据智能的读取到ByteBuffer中。等成功了读取，就会经过回调函数通知你，启动后续的操作。

并发编程-同步、异步、阻塞、非阻塞

同步执行：一个进程在执行某个任务时，另外一个进程必须等待其执行完毕，才能继续执行异步执行：一个进程在执行某个任务时，另外一个进程无需等待其执行完毕，就可以继续执行，当有消息返回时，系统会通知后者进行处理，这样可以提高执行效率 所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不会返回。 按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用。 但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。 异步的概念和同步相对。 当一个异步功能调用发出后，调用者不能立刻得到结果。 当该异步功能完成后，通过状态、通知或回调来通知调用者。 如果异步功能用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循环去检查某个变量的值，这其实是一 种很严重的错误）。 如果是使用通知的方式，效率则很高，因为异步功能几乎不需要做额外的操作。 至于回调函数，其实和通知没太多区别。 阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（如遇到io操作）。 函数只有在得到结果之后才会将阻塞的线程激活。 有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。 对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。 非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前也会立刻返回，同时该函数不会阻塞当前线程。 1. 同步与异步针对的是函数/任务的调用方式：同步就是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，一直等到函数（任务）完成，而进程继续处于激活状态。 而异步情况下是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，不会等函数返回，而是继续往下执行当，函数返回的时候通过状态、通知、事件等方式通知进程任务完成。 2. 阻塞与非阻塞针对的是进程或线程：阻塞是当请求不能满足的时候就将进程挂起，而非阻塞则不会阻塞当前进程,同步和异步的时候当前的进程/线程一直是激活状态

阻塞/非阻塞，同步/异步

同步就是两种东西通过一种机制实现步调一致，异步是两种东西不必步调一致 一、同步调用与异步调用： 二、同步线程与异步线程： 三、同步通信与异步通信： 阻塞可以是实现同步的一种手段！例如两个东西需要同步，一旦出现不同步情况，我就阻塞快的一方，使双方达到同步。 同步是两个对象之间的关系，而阻塞是一个对象的状态。 同步阻塞方式： 发送方发送请求之后一直等待响应。 接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上等到返回结果，就一直等到返回结果后，才响应发送方，期间不能进行其他工作。 同步非阻塞方式： 发送方发送请求之后，一直等待响应。 接受方处理请求时进行的IO操作如果不能马上的得到结果，就立即返回，取做其他事情。 但是由于没有得到请求处理结果，不响应发送方，发送方一直等待。 当IO操作完成以后，将完成状态和结果通知接收方，接收方再响应发送方，发送方才进入下一次请求过程。 （实际不应用） 异步阻塞方式： 发送方向接收方请求后，不等待响应，可以继续其他工作。 接收方处理请求时进行IO操作如果不能马上得到结果，就一直等到返回结果后，才响应发送方，期间不能进行其他操作。 （实际不应用） 异步非阻塞方式： 发送方向接收方请求后，不等待响应，可以继续其他工作。 接收方处理请求时进行IO操作如果不能马上得到结果，也不等待，而是马上返回去做其他事情。 当IO操作完成以后，将完成状态和结果通知接收方，接收方再响应发送方。 （效率最高）