reactor 模型

单线程 reactor 模型

java nio support

1. Channels。连接文件、socket 等支持非阻塞读取
2. Buffers。表示直接从channels中读取或写入的数组对象
3. Selectors。表示哪些Channel集合存在 IO 事件
4. SelectionKeys。用于维持 IO 事件的状态和绑定关系

多线程单 reactor 模型

• 工作线程。reactors 需要快速触发 handlers,非 IO 处理转移到其他线程上

多线程多 reactor 模型

• 由主 acceptor 分配到其他 reactor 去处理，子reactor进行socket读写操作

nio 其他功能

1. 支持每个 reactor 包含多个 selectors，简单流程介绍如下：向一个 Selector 中注册了 Channel 后，由 selector 自动来判断查询这些 channel 是否有已就绪的 IO 事件
2. 文件转移。自动化从文件到网络或网络到文件的拷贝
3. 内存文件映射。利用buffers来处理文件，channel总是从Buffer中读取数据或写入数据
4. Buffer。数据是通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。
   1. 流程。写入数据到 buffer——>调用 flip()方法【读写切换】——>从 buffer 中读取数据——>数据清理 clear()/compact()
   2. 工作原理。 1. capacity。缓冲区的固定大小。 1. position。 - 写操作。当前位置，初始化为 0，最大为 capacity-1 - 读操作。读取特定位置读，写模式切换到读模式，position 重置为 0 1. limit。 - 写操作。最多能往 buffer 里写多少数据 - 读操作。最多能读到多少数据，能读到 position 的数据
5. Direct buffers。
   1. 支持零拷贝；
   2. 在开启或结束时有开销，所分配的内存不在 JVM 堆上；
   3. 用于长连接。
6. Non-Direct Buffer。
   1. 直接在 JVM 堆上进行内存的分配。本质为 byte[]数组
   2. 存在内存拷贝问题，效率低
7. Channel类型
   1. FileChannel：文件操作【同步】
   2. DatagramChannel：UDP 操作
   3. SocketChannel：TCP 操作
   4. ServerSocketChannel：TCP 操作，使用在服务器端
8. Channel事件
   1. Connect, 即连接事件(TCP 连接), 对应于 SelectionKey.OP_CONNECT
   2. Accept, 即确认事件, 对应于 SelectionKey.OP_ACCEPT
   3. Read, 即读事件, 对应于 SelectionKey.OP_READ, 表示 buffer 可读.
   4. Write, 即写事件, 对应于 SelectionKey.OP_WRITE, 表示 buffer 可写.
9. Selector的基本使用流程 1. 通过Selector.open()打开一个Selector. 1. 将Channel注册到Selector中, 并设置需要监听的事件(interest set) 1. 不断重复: - 调用select()方法 - 调用selector.selectedKeys()获取 selected keys - 迭代每个 selected key: - 从selected key中获取 对应的Channel和附加信息(如果有的话) - 判断是哪些 IO 事件已经就绪了, 然后处理它们. 如果是 OP_ACCEPT 事件, 则调用 "SocketChannel clientChannel = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept()" 获取 SocketChannel, 并将它设置为 非阻塞的, 然后将这个 Channel 注册到 Selector 中. - 根据需要更改 selected key 的监听事件. - 将已经处理过的 key 从 selected keys 集合中删除.