阻塞IO服务器模型之单线程服务器模型

简介: 单线程服务器模型是最简单的一个服务器模型,几乎我们所有程序员在刚开始接触网络编程(不管是B/S结构还是C/S结构)都是从这个简单的模型开始。这种模型只提供同时一个客户端访问,多个客户端访问必须要等到前一个客户端访问结束,一个一个排队,即提供一问一答服务。

单线程服务器模型是最简单的一个服务器模型,几乎我们所有程序员在刚开始接触网络编程(不管是B/S结构还是C/S结构)都是从这个简单的模型开始。这种模型只提供同时一个客户端访问,多个客户端访问必须要等到前一个客户端访问结束,一个一个排队,即提供一问一答服务。

图2-6-1-1 单线程阻塞服务器模型

 

    图2-6-1-1展示了单线程阻塞服务器是怎样响应客户端的访问。首先,服务器必须初始化一个Serversocket实例,绑定某个端口号,并使之监听客户端的访问,以此提供一种服务。接着客户端1远程调用服务器的这个服务,服务器接受到请求后,对其进行处理,并返回信息给客户端1,整个过程都是在一个线程里面完成的。最后,就算客户端2在服务器处理完客户端1之前就进行请求访问,也要等服务器对客户端1响应完后,才会对客户端2进行响应处理。

    我们注意到,大部分的socket操作都是阻塞的,所谓阻塞是指调用后不马上返回调用结果,而让当前线程一直阻塞,只有当该调用获得结果或者超时时才会返回。而我们的图2-6-1-1也有很多个节点都是阻塞的,例如,服务器阻塞监听客户端,直到有客户端访问才返回一个socket;对于客户端,建立一个socket连接后,也进行阻塞,直到服务器响应。几乎所有的IO操作都会产生阻塞,在网络编程中体现在socket的通信。这种阻塞给网络编程带来了一个问题,如图中黑块1和黑块2部分,当服务器处理完进行IO操作(这里的IO操作其实是给客户端发送消息)时,服务器必须要等到客户端成功接收才能继续往下处理另外一个客户端的请求,在此期间,线程将无法执行任何运算跟响应任何客户端请求。而如果这过程永远发送不到客户端,服务器就一直阻塞在那里了,不会接着处理任何事情。

    这种模型的特点是:最简单的服务器模型,整个运行过程都只有一个线程,只能支持同时处理一个客户端的请求,如果多个客户端访问必须排队等待,服务器系统资源消耗较小,但并发能力低,如果遇到IO操作出现错误异常将导致服务器停止运行,容错能力差。一般这种模型一般用在访问跟并发量少,请求是短暂的、无状态的,对响应时间要求不高,处理逻辑较复杂的场合。




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