資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：為了讓服務(wù)器能接受更多客戶端的連接，非阻塞模型就出現(xiàn)了。阻塞模型下的實(shí)現(xiàn)方式在阻塞模型下，利用異步處理的方式對(duì)線程進(jìn)行分工協(xié)作。非阻塞模型徹底消滅線程工作不飽和非阻塞模型下，操作不再是阻塞的了，而是立即返回。這是所謂的同步非阻塞。
阻塞模型限制了服務(wù)器的并發(fā)處理能力（伸縮性或同時(shí)處理的客戶端連接數(shù)）
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器只支持阻塞模型，該模型下，針對(duì)每個(gè)客戶端連接，服務(wù)器都必須創(chuàng)建一個(gè)線程來(lái)處理這個(gè)連接上的請(qǐng)求，服務(wù)器必須維持著這些線程直到線程中的處理工作結(jié)束。
服務(wù)器上所能創(chuàng)建的線程數(shù)量是有限的，WHY？
進(jìn)程上下文切換是耗時(shí)的過(guò)程
創(chuàng)建的進(jìn)程本身占用資源，比如每個(gè)進(jìn)程或線程占用一定容量的內(nèi)存
等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和內(nèi)核緩存復(fù)制，導(dǎo)致IO阻塞，占用著線程
所以當(dāng)連接到服務(wù)器上的客戶端的數(shù)量很大時(shí)，把服務(wù)器上所能創(chuàng)建的線程都占據(jù)了時(shí)，服務(wù)器就無(wú)法接受更多的連接了。這限制了服務(wù)器處理請(qǐng)求的伸縮性。
并非所有客戶端都是持續(xù)活躍的存在這樣一個(gè)事實(shí)，就是雖然連接到服務(wù)器上的客戶端很多，但并非所有客戶端都是持續(xù)活躍著的。它們占據(jù)著阻塞式服務(wù)器的線程資源——即使它們處于非工作狀態(tài)。這些線程占據(jù)了資源，卻不工作。
這會(huì)造成什么現(xiàn)象呢？
就是線程時(shí)間的碎片化——一個(gè)線程大部分時(shí)間是在等待IO操作的結(jié)果。
為了讓服務(wù)器能接受更多客戶端的連接，非阻塞模型就出現(xiàn)了。
如何提升服務(wù)器的并發(fā)處理能力？消滅碎片化時(shí)間，可以提升服務(wù)器的并發(fā)處理能力。
如何消滅碎片化時(shí)間？ 讓線程分工協(xié)作各司其職，是一個(gè)很好的手段。
原來(lái)的阻塞模型下，一個(gè)線程要干所有的事情。分工協(xié)作機(jī)制下，一部分線程專門用于接受客戶端的連接、一部分專門用于獲取請(qǐng)求的數(shù)據(jù)、一部分專門執(zhí)行計(jì)算工作、還有一部分線程專門用于響應(yīng)客戶端。
接受客戶端連接的線程在接收到客戶端連接后，立即把連接交給后續(xù)工序的線程處理，而它自己則繼續(xù)接受下一個(gè)連接。如此類推，各個(gè)線程無(wú)須等待，不存在碎片化時(shí)間，全負(fù)荷工作。
這樣一來(lái)，整體上需要的較少的線程，就可以完成以前需要較多線程才能達(dá)到的工作時(shí)間了。
在阻塞模型下，利用異步處理的方式對(duì)線程進(jìn)行分工協(xié)作。接收請(qǐng)求的線程可以滿負(fù)荷工作，但處理IO操作的線程仍然是阻塞著的，仍然存在線程工作不飽和的現(xiàn)象。
非阻塞模型徹底消滅線程工作不飽和非阻塞模型下，IO操作不再是阻塞的了，而是立即返回。這樣的話，處理IO操作的線程，可以在空閑時(shí)對(duì)所有請(qǐng)求進(jìn)行輪詢，以便判斷哪些IO操作已完成。比如判斷某個(gè)請(qǐng)求是否可以進(jìn)行“寫”操作，如果還不可以，無(wú)須等待，繼續(xù)判斷下一個(gè)請(qǐng)求是否可以進(jìn)行“讀”操作，如果可以則立即讀取數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給專職計(jì)算的線程。這樣就讓線程工作不飽和現(xiàn)象消失了。
這是所謂的“同步非阻塞”。
輪詢的耗時(shí)如何消滅？這就要請(qǐng)出“IO復(fù)用”這尊大神了。
IO復(fù)用模型下，線程一次性從操作系統(tǒng)那兒獲得一批可以進(jìn)行IO操作的請(qǐng)求，處理完畢后，再此獲得新的一批。線程無(wú)須與操作系統(tǒng)交互多次以便輪詢每個(gè)請(qǐng)求的狀態(tài)，而是與操作系統(tǒng)交互一次即可獲得批量信息。效率進(jìn)一步提高啦。
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