文章插图
I/O（ INPUT OUTPUT），包括文件I/O、网络I/O 。
计算机世界里的速度鄙视：
- 内存读数据：纳秒级别 。
- 千兆网卡读数据： 微妙级别 。1微 秒 =1000纳秒，网卡比内存慢了千倍 。
- 磁盘读数据：毫秒级别 。1毫秒=10万纳秒，硬盘比内存慢了10万倍 。
- CPU一个时钟周期1纳秒上下，内存算是比较接近CPU的，其他都等不起 。
任何编程语言都会遇到这种CPU处理速度和I/O速度不匹配的问题!
在网络编程中如何进行网络I/O优化： 怎么高效地利用CPU进行网络数据处理？ ？ ？
01
相关概念
从操作系统层面怎么理解网络I/O呢？ 计算机的世界有一套自己定义的概念 。如果不明白这些概念，就无法真正明白技术的设计思路和本质 。所以在我看来，这些概念是了解技术和计算机世界的基础 。
1.1 同步与异步，阻塞与非阻塞理解网络I/O避不开的话题：同步与异步，阻塞与非阻塞 。
拿山治烧水举例来说，(山治的行为好比用户程序，烧水好比内核提供的系统调用)，这两组概念翻译成大白话可以这么理解 。
- 同步/异步关注的是水烧开之后需不需要我来处理 。
- 阻塞/非阻塞关注的是在水烧开的这段时间是不是干了其他事 。
文章插图
1.1.2 同步非阻塞
点火后，去看电视（非阻塞），时不时看水开了没有，水开后关火（同步） 。
文章插图
1.1.3 异步阻塞
按下开关后，傻等水开（阻塞），水开后自动断电（异步） 。
文章插图
网络编程中不存在的模型 。
1.1.4 异步非阻塞按下开关后，该干嘛干嘛 （非阻塞），水开后自动断电（异步） 。
文章插图
1.2 内核空间 、用户空间
文章插图
- 内核负责网络和文件数据的读写 。
- 用户程序通过系统调用获得网络和文件的数据 。
文章插图
- 程序为读写数据不得不发生系统调用 。
- 通过系统调用接口，线程从用户态切换到内核态，内核读写数据后，再切换回来 。
- 进程或线程的不同空间状态 。
文章插图
用户态和内核态的切换耗时，费资源（内存、CPU）
优化建议：
- 更少的切换 。
- 共享空间 。
文章插图
- 有了套接字，才可以进行网络编程 。
- 应用程序通过系统调用socket(),建立连接，接收和发送数据（I / O） 。
- SOCKET 支持了非阻塞，应用程序才能非阻塞调用，支持了异步，应用程序才能异步调用
文章插图
网络编程都需要知道FD？ ？？FD是个什么鬼？？？
linux：万物都是文件，FD就是文件的引用 。像不像JAVA中万物都是对象?程序中操作的是对象的引用 。JAVA中创建对象的个数有内存的限制，同样FD的个数也是有限制的 。
文章插图
Linux在处理文件和网络连接时，都需要打开和关闭FD 。
每个进程都会有默认的FD：
- 0 标准输入 stdin
- 1 标准输出 stdout
- 2 错误输出 stderr
文章插图
- 连接建立后 。
- 等待数据准备好（CPU 闲置） 。
- 将数据从内核拷贝到进程中（CPU闲置） 。
推荐阅读
- 黄山徽州区,多层面下功夫推进茶业优化升级
- 在淘宝买饰品哪里发货的好 开饰品店从哪进货
- 作为外太空的不速之客,大部分陨石来自月球 人类从宇火星的陨石中发现了什么
- 资源整合促推茶产业 市场给力生发茶财富
- 梦到亲人穿白色衣服 梦见亲人穿白色衣服从旁边走过
- 聚焦农残,从专家的茶文化中解读食品安全问题
- 从网站流量来源如何分析网站推广效果？
- win7如何备份系统
- 从事 Android 开发六年，我学到的那些事
- 从章鱼开始进化 从章鱼开始进化
