掌握并发模型:深度揭露网络IO复用并发模型的原理。

简介: 总结,网络 I/O 复用并发模型通过实现非阻塞 I/O、引入 I/O 复用技术如 select、poll 和 epoll,以及采用 Reactor 模式等技巧,为多任务并发提供了有效的解决方案。这样的模型有效提高了系统资源利用率,以及保证了并发任务的高效执行。在现实中,这种模型在许多网络应用程序和分布式系统中都取得了很好的应用成果。

网络 I/O 复用并发模型是一种在单线程或者多线程应用下,实现多个并发网络连接的模型。其最主要的优点是有效地利用系统资源,避免线程和进程数量过多而导致的资源浪费。这种模型采用非阻塞 I/O 操作,允许我们执行多个 I/O 操作而无需等待完成。接下来,将详细分析以下几个方面:

一、非阻塞 I/O

在阻塞 I/O 模型中,当发生 I/O 操作时,程序会一直停滞等待数据的就绪。而非阻塞 I/O 则允许程序在等待数据时执行其他任务。非阻塞 I/O 提高了并发性,避免了过多资源的消耗。

二、I/O 复用技术

select:select 方法是 I/O 复用技术中较早期的一种实现。它可以同时检测多个文件描述符(file descriptor),当所监控的某个文件描述符准备好可读、可写或发生异常时,会通知应用程序。尽管 select 的效率较低,但它具有良好的跨平台兼容性。
poll:poll 方法与 select 类似,都是一种 I/O 复用技术。不过,poll 使用了不同的数据结构,消除了文件描述符数量的限制。它在大量并发连接下的性能优于 select。
epoll:epoll 方法是 Linux 特有的 I/O 复用技术。相比 select 和 poll,epoll 在处理大量并发连接时效率更高。它采用事件驱动的方式,能够适时地通知应用程序事件发生,有效减少注册的文件描述符的轮询次数。
三、Reactor 模式

Reactor 模式是一种事件驱动的架构模式,常用于实现网络 I/O 复用并发模型。该模式中主要包括以下组件:

Reactor:负责管理 I/O 事件,调度处理程序。
Handler:用于处理具体的 I/O 事件。
Synchronous Event Demultiplexer:负责对事件进行分类,将事件传递给相应的 Handler。
Reactor 模式通过分离和组织 I/O 操作,实现了高效的并发处理机制。这种模式经常应用于服务器应用程序、分布式系统以及实时系统。

四、实际应用案例

Nginx 是一个广泛应用的高性能 Web 服务器,它采用了基于事件驱动的 Reactor 模式,利用 I/O 复用技术来实现并发。这使 Nginx 可以在有限的资源下同时处理大量客户端请求,减轻了系统负担。

总结,网络 I/O 复用并发模型通过实现非阻塞 I/O、引入 I/O 复用技术如 select、poll 和 epoll,以及采用 Reactor 模式等技巧,为多任务并发提供了有效的解决方案。这样的模型有效提高了系统资源利用率,以及保证了并发任务的高效执行。在现实中,这种模型在许多网络应用程序和分布式系统中都取得了很好的应用成果。

目录
打赏
0
35
35
6
466
分享
相关文章
NoProp:无需反向传播,基于去噪原理的非全局梯度传播神经网络训练,可大幅降低内存消耗
反向传播算法虽是深度学习基石,但面临内存消耗大和并行扩展受限的问题。近期,牛津大学等机构提出NoProp方法,通过扩散模型概念,将训练重塑为分层去噪任务,无需全局前向或反向传播。NoProp包含三种变体(DT、CT、FM),具备低内存占用与高效训练优势,在CIFAR-10等数据集上达到与传统方法相当的性能。其层间解耦特性支持分布式并行训练,为无梯度深度学习提供了新方向。
158 1
NoProp:无需反向传播,基于去噪原理的非全局梯度传播神经网络训练,可大幅降低内存消耗
02理解网络IO:实现服务与客户端通信
网络IO指客户端与服务端通过网络进行数据收发的过程,常见于微信、QQ等应用。本文详解如何用C语言实现一个支持多客户端连接的TCP服务端,涉及socket编程、线程处理及通信流程,并分析“一消息一线程”模式的优缺点。
119 0
图神经网络在信息检索重排序中的应用:原理、架构与Python代码解析
本文探讨了基于图的重排序方法在信息检索领域的应用与前景。传统两阶段检索架构中,初始检索速度快但结果可能含噪声,重排序阶段通过强大语言模型提升精度,但仍面临复杂需求挑战
102 0
图神经网络在信息检索重排序中的应用:原理、架构与Python代码解析
用Apifox调试Socket.IO接口,从原理到实践
传统HTTP协议"请求-响应"的离散式通信机制已难以满足需求,这正是Socket.IO这类实时通信框架的价值所在。
用Apifox调试Socket.IO接口,从原理到实践
Java网络编程,多线程,IO流综合小项目一一ChatBoxes
**项目介绍**:本项目实现了一个基于TCP协议的C/S架构控制台聊天室,支持局域网内多客户端同时聊天。用户需注册并登录,用户名唯一,密码格式为字母开头加纯数字。登录后可实时聊天,服务端负责验证用户信息并转发消息。 **项目亮点**: - **C/S架构**:客户端与服务端通过TCP连接通信。 - **多线程**:采用多线程处理多个客户端的并发请求,确保实时交互。 - **IO流**:使用BufferedReader和BufferedWriter进行数据传输,确保高效稳定的通信。 - **线程安全**:通过同步代码块和锁机制保证共享数据的安全性。
181 23
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
193 17
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将介绍网络安全的重要性,分析常见的网络安全漏洞及其危害,探讨加密技术在保障网络安全中的作用,并强调提高安全意识的必要性。通过本文的学习,读者将了解网络安全的基本概念和应对策略,提升个人和组织的网络安全防护能力。
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。本文将深入探讨网络安全漏洞、加密技术和安全意识等方面的问题,并提供一些实用的建议和解决方案。我们将通过分析网络攻击的常见形式,揭示网络安全的脆弱性,并介绍如何利用加密技术来保护数据。此外,我们还将强调提高个人和企业的安全意识的重要性,以应对日益复杂的网络威胁。无论你是普通用户还是IT专业人士,这篇文章都将为你提供有价值的见解和指导。
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。本文将介绍网络安全的基本概念,包括网络安全漏洞、加密技术以及如何提高个人和组织的安全意识。我们将通过一些实际案例来说明这些概念的重要性,并提供一些实用的建议来保护你的信息和数据。无论你是网络管理员还是普通用户,都可以从中获得有用的信息和技能。
126 0
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将从网络安全漏洞、加密技术和安全意识三个方面进行探讨,旨在提高读者对网络安全的认识和防范能力。通过分析常见的网络安全漏洞,介绍加密技术的基本原理和应用,以及强调安全意识的重要性,帮助读者更好地保护自己的网络信息安全。
148 10

热门文章

最新文章

AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等

登录插画

登录以查看您的控制台资源

管理云资源
状态一览
快捷访问