异步io

System.IO.Pipelines 是一个新的库，旨在简化在.NET中执行高性能IO的过程。它是一个依赖.NET Standard的库， 适用于所有.NET实现 。 Pipelines诞生于.NET Core团队，为使Kestrel成为业界最快的Web服务器之一。最初从作为Kestrel内部的实现细节发展成为可重用的API，它在.Net Core 2.1中作为可用于所有.NET开发人员的最高级BCL API（System.IO.Pipelines）提供。 它解决了什么问题？ 为了正确解析Stream或Socket中的数据，代码有固定的样板，并且有许多极端情况，为了处理他们，不得不编写难以维护的复杂代码。 实现高性能和正确性，同时也难以处理这种复杂性。Pipelines旨在解决这种复杂性。 有多复杂？ 让我们从一个简单的问题开始吧。我们想编写一个TCP服务器，它接收来自客户端的用行分隔的消息（由 \n 分隔）。（译者注：即一行为一条消息） 使用NetworkStream的TCP服务器 在Pipelines之前用.NET编写的典型代码如下所示： async Task ProcessLinesAsync(NetworkStream stream) { var buffer = new byte[1024]; await stream.ReadAsync(buffer, 0,

这篇文章是一个月前看一本Java7的书写的笔记，觉得蛮重要，就把他加在博客里面。多废话一句，国产技术书害人，看的时候这部分书完全没说清楚，最后还是查API文档和自己写Demo搞了一晚上才基本理解过去了，笔记里面添加了很多自己的理解，算原创吧。 一 套接字通道 1. 阻塞式套接字通道 与Socket和ServerSocket对应，NIO提供了SocketChannel和ServerSocketChannel对应，这两种通道同时支持一般的阻塞模式和更高效的非阻塞模式。 客户端通过SocketChannel.open()方法打开一个Socket通道，如果此时提供了SocketAddress参数，则会自动开始连接，否则需要主动调用connect()方法连接，创建连接后，可以像一般的Channel一样的用Buffer进行读写，这都是阻塞模式的。 服务器端通过ServerSocketChannel.open()创建，并使用bind()方法绑定到一个监听地址上，最后调用accept()方法阻塞等待客户端连接。当客户端连接后会返回一个SocketChannel以实现与客户端的读写交互。 总的来说，阻塞模式即是net包I/O的翻版，只是采用Channel和Buffer实现而已。 2.多路复用套接字通道(Selector实现的非阻塞式IO) 套接字通道多路复用的思想是创建一个Selector

1、IO介绍 对于一个network IO (这里我们以read举例)，它会涉及到两个系统对象，一个是调用这个IO的process (or thread)，另一个就是系统内核(kernel)。当一个read操作发生时，该操作会经历两个阶段： #1）等待数据准备 (Waiting for the data to be ready) #2）将数据从内核拷贝到进程中(Copying the data from the kernel to the process) 服务端： from socket import * s = socket() s.bind(('127.0.0.1',8080)) s.listen(5) while True: conn, addr = s.accept() print(addr) while True: try: data = conn.recv(1024) if not data: break print('from client msg: ',data) except ConnectionResetError: break conn.close() #data = conn.recv这里会有一个明显的阻塞效果 #recv本质是从网卡收消息，但应用程序不能操作硬件，它会给操作系统发请求，找操作系统拿数据，操作系统缓存里有没有数据 #取决于网卡

一、AIO（Asynchronous IO） 　　 AIO是一种 异步非阻塞 的IO模型， 异步IO是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会产生阻塞，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。 　　 服务器实现模式为一个有效请求一个线程 ，客户端的IO请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。 　　AIO方式适用于连接数多且连接比较长的结构。 二、NIO（New IO） 　　 　　 NIO是一种 同步非阻塞 的IO模型 ，对于高负载、高并发的网络应用，应使用NIO的非阻塞模型来开发。传统IO基于字节流和字符流进行操作，而NIO基于channel和buffer进行操作，数据从通道读取到缓冲区中或从缓冲区写入通道中。selector用于监听多个通道的事件（如连接打开、数据到达），因此，单个线程可以监听多个数据通道。 　 　服务器实现模式为一个请求一个线程 ，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有IO请求时才启动一个线程进行处理。 　 NIO的缓冲区 　　　Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节直至读取所有字节，它们没有缓存在任何地方。此外，它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据，需要先将它缓存到一个缓冲区。 　　　NIO的缓冲导向方法不同，数据读取到一个它稍后处理的缓冲区

同步（synchronous） IO和异步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分别是什么，到底有什么区别？这个问题其实不同的人给出的答案都可能不同，比如wiki，就认为asynchronous IO和non-blocking IO是一个东西。这其实是因为不同的人的知识背景不同，并且在讨论这个问题的时候上下文(context)也不相同。所以，为了更好的回答这个问题，我先限定一下本文的上下文。 本文讨论的背景是Linux环境下的network IO。 Stevens在文章中一共比较了五种IO Model： 由于signal driven IO在实际中并不常用，所以我这只提及剩下的四种IO Model。 再说一下IO发生时涉及的对象和步骤。 对于一个network IO (这里我们以read举例)，它会涉及到两个系统对象，一个是调用这个IO的process (or thread)，另一个就是系统内核(kernel)。当一个read操作发生时，它会经历两个阶段： 记住这两点很重要，因为这些IO Model的区别就是在两个阶段上各有不同的情况。 在linux中，默认情况下所有的socket都是blocking，一个典型的读操作流程大概是这样： 当用户进程调用了recvfrom这个系统调用

cpu：内核 进程： 优点：提高效率，利用cpu多核优势 开启个数：理论上是cpu内核的1-2倍 描述：一段程序或者脚本的执行，cpu资源分配的最小单位 缺点：资源消耗非常大，进程过多，cpu切换进程执行也消耗资源，资源共享困难 使用场景：cpu密集型应用程序（计算密集型） 线程： 优点：提高效率，资源共享 开启个数：跟计算硬件有关系，跟应用场景有关系，一般高于可开启进程守数 描述：进程下可以开启多个线程，cpu调度的最小单位 缺点：开启个数也不是无限的，如果开启过多，造成进程瘫痪 使用场景：IO（input（response），ouput（request），）密集型应用程序，爬虫成是网络IO，长延时操作 跨平台的进程创建模块（multiprocessing) multiprocessing模块提供了一个Process类来代表一个进程对象，下面的例子演示了启动一个子进程并等待其结束 步骤： 1、从multiprocessing模块导入Process类 2、进程的操作（1）创建和启动创建子进程时，只需要传入一个执行函数和函数的参数，创建一个Process实例，用start()方法启动，这样创建进程比fork()还要简单。创建格式：p=Process(target=函数名)启动格式：进程对象名.start() 参数列表：Process([group [, target [, name

用户调用了recvfrom这个系统调用，线程在等待内核获取数据和拷贝数据的两个阶段，线程都是被阻塞的 socket . accept socekt . recv 都会进入阻塞态 1. 在等待文件 io 的过程中，另外开起一个线程，让其他的连接不用排队，缺点是开启多线程是非常消耗系统资源的，线程的切换也是需要消耗时间的 应用程序以轮询的方式不断询问io的读取状态,用户调用recvfrom之后进程不会阻塞，会得到一个错误，当内核向用户内存拷贝数据时会进入阻塞状态，缺点是会大量的进行用户态到内核态的切换非常消耗时间 socket . setblocking ()#默认是 True socket . setblocking ( False ) #False的话就成非阻塞了 select/epoll这个function不断轮询所有的socket,当数据准备好内核会通知select就会返回，用户在调用read操作将数据拷贝到用户内存中 socket . setblocking ( False ) select . select ( read_l ,[],[]) 当用户读取数据时，回立刻进行返回，当数据拷贝到用户内存时，主动给用户进程发送一个signal信号 1. 阻塞与非阻塞，阻塞式 IO 模型会阻塞进程的执行知道操作完成，而非阻塞 IO 会立刻返回 2. 同步与异步，同步 IO 会将进程阻塞

---恢复内容开始--- 同步和异步的区别就在于是否等待IO执行的结果。异步IO来编写程序性能会远远高于同步IO，但是异步IO的缺点是编程模型复杂 OPEN with open会自动关闭文件 函数read() 读取这个文件的全部内容，并将其作为一个长长的字符串存储在变量contents中。这样，通过打印contents 的值，就可将这个文本文件的全部内容显示出来。相比于原始文件，该输出不同的地方是末尾多了一个空行。read() 到达文件末尾时返回一个空字符串，而将这个空字符串显示出来时就是一个空行。要删除多出来的空行，可在print 语句中使用rstrip() readline()可以每次读取一行内容， 调用readlines()一次读取所有内容并按行返回lis 如果文件很小，read()一次性读取最方便；如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险；如果是配置文件，调用readlines()最方便 'C:\Users\ehmatthes\other_files\text_files\filename.txt' linux /home/ehmatthes/other_files/text_files/filename.txt StringIO 很多时候，数据读写不一定是文件，也可以在内存中读写。StringIO顾名思义就是在内存中读写str

为了更好地了解IO模型，我们需要事先回顾下：同步、异步、阻塞、非阻塞。 同步（synchronous） IO和异步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分别是什么，到底有什么区别？这个问题其实不同的人给出的答案都可能不同，比如wiki，就认为asynchronous IO和non-blocking IO是一个东西。这其实是因为不同的人的知识背景不同，并且在讨论这个问题的时候上下文(context)也不相同。所以，为了更好的回答这个问题，我先限定一下本文的上下文。 本文讨论的背景是 Linux 环境下的 network IO 。本文最重要的参考文献是 Richard Stevens 的“ UNIX Network Programming Volume 1 , Third Edition : The Sockets Networking ”， 6.2 节“ I / O Models ”， Stevens 在这节中详细说明了各种 IO 的特点和区别，如果英文够好的话，推荐直接阅读。 Stevens 的文风是有名的深入浅出，所以不用担心看不懂。本文中的流程图也是截取自参考文献。 Stevens 在文章中一共比较了五种 IO Model ： * blocking IO * nonblocking IO * IO

上一篇我们分析了Metadata的更新机制，其中涉及到一个问题，就是Sender如何跟服务器通信，也就是网络层。同很多 Java 项目一样，Kafka client的网络层也是用的Java NIO，然后在上面做了一层封装。 下面首先看一下，在Sender和服务器之间的部分： 可以看到，Kafka client基于Java NIO封装了一个网络层，这个网络层最上层的接口是KakfaClient。其层次关系如下： 在本篇中，先详细对最底层的Java NIO进行讲述。< 喎�"/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxoMSBpZD0="nio的4大 组件 ">NIO的4大组件 Buffer与Channel Channel: 在通常的Java网络 编程 中，我们知道有一对Socket/ServerSocket对象，每1个socket对象表示一个connection，ServerSocket用于服务器监听新的连接。 在NIO中，与之相对应的一对是SocketChannel/ServerSocketChannel。 下图展示了SocketChannel/ServerSocketChannel的类继承层次 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 public interface Channel extends