Mari kita bincangkan tentang pelbagai model I/O dalam Node

Artikel ini akan membincangkan pelbagai model I/O dalam Nod, dan memperkenalkan model I/O yang menyekat, model I/O yang tidak menyekat dan I/O tak segerak yang tidak menyekat membantu semua orang!

Kami mengambil permintaan rangkaian IO sebagai contoh Pertama, kami memperkenalkan proses biasa pelayan memproses permintaan IO rangkaian lengkap:

.

Aplikasi memperoleh hasil operasi, yang biasanya terdiri daripada dua peringkat berbeza:

• Menunggu data siap

• Menyalin data daripada kernel ke proses

Di bawah, kami mengambil fungsi recvfrom sebagai contoh untuk menerangkan pelbagai model IO

Menyekat I/O model ( menyekat I/O)

Menyekat panggilan bermakna sebelum hasil panggilan dikembalikan, utas semasa akan digantung dan utas panggilan boleh hanya tunggu selesai semua operasi di peringkat kernel sistem Selepas itu, panggilan akan ditamatkan.

Menyekat I/O menyebabkan CPU menunggu I/O dan membazirkan kepingan masa CPU.

Model I/O tidak menyekat (I/O tidak menyekat)

Berbanding dengan yang terdahulu,

I/O tidak menyekat Kembali terus tanpa data Untuk mendapatkan data, anda perlu cuba membaca data sekali lagi melalui deskriptor fail

Bukan-

panggilan menyekat untuk mendapatkan pulangan (Bukan data jangkaan sebenar), kepingan masa CPU boleh digunakan untuk memproses perkara lain, yang boleh meningkatkan prestasi dengan ketara.

Tetapi masalah yang datang dengannya ialah operasi sebelumnya bukanlah I/O yang lengkap, dan hasil yang dikembalikan bukanlah data perniagaan yang dijangkakan, tetapi hanya status panggilan tak segerak.

Untuk mendapatkan data yang lengkap, aplikasi perlu berulang kali memanggil operasi IO untuk mengesahkan sama ada operasi ini telah dipanggil

Polling Beberapa strategi pengundian biasa adalah seperti berikut

Sibuk mengundi

Ini adalah cara yang paling primitif dan berprestasi paling rendah. Ia menyemak status I/O melalui panggilan berulang untuk mendapatkan data lengkap

Kelebihan: Pengaturcaraan mudah

Kelemahan: CPU sentiasa digunakan dalam tinjauan pendapat, yang juga menjejaskan prestasi pelayan, kerana pelayan masih perlu bertindak balas selepas anda membuat tinjauan pendapat

Model pemultipleksan I/O (pemultipleksan I/O)

Dalam model pemultipleksan I/O, ia akan digunakan fungsi Pilih atau Tinjauan atau fungsi Epoll (disokong oleh kernel selepas Linux 2.6), kedua-dua fungsi ini juga akan menyebabkan proses disekat, tetapi ia berbeza daripada menyekat I/O.

Tiga fungsi ini boleh menyekat berbilang operasi I/O pada masa yang sama, dan boleh mengesan fungsi I/O berbilang operasi baca dan berbilang operasi tulis pada masa yang sama sehingga data boleh dibaca atau ditulis Fungsi operasi I/O sebenarnya dipanggil.

Perbezaan antara tiga mekanisme pemultipleksan I/O adalah seperti berikut

• pilih

Disebabkan memilih Tatasusunan 1024 panjang digunakan untuk menyimpan status fail, jadi sehingga 1024 deskriptor fail boleh dikesan serentak

• pungutan suara

Sedikit bertambah baik berbanding dengan pilihan Penggunaan senarai terpaut mengelakkan had panjang 1024 dan mengelakkan semakan traversal yang tidak diperlukan. >epoll/ kqueue

• ialah mekanisme pemberitahuan acara I/O yang paling berkesan di bawah Linux Jika tiada acara I/O dikesan semasa pengundian, ia akan tidur sehingga berlaku peristiwa untuk membangkitkan benang. Ia benar-benar memanfaatkan pemberitahuan acara dan melaksanakan panggilan balik dan bukannya melintasi pertanyaan (penerangan fail), jadi ia tidak membazir CPU

Ringkasan: Pada asasnya, Undian masih lagi operasi segerak

, kerana aplikasi masih menunggu untuk I/O kembali sepenuhnya, dan semasa menunggu, ia sama ada merentasi keadaan perihalan fail atau tidur untuk menunggu peristiwa itu berlaku.

Model I/O dipacu isyarat

Dalam model I/O dipacu isyarat Dalam , aplikasi menggunakan isyarat untuk memandu I/O dan memasang fungsi pemprosesan isyarat Proses terus berjalan tanpa menyekat.

Apabila data sedia, program akan menerima isyarat SIGIO dan boleh memanggil fungsi operasi I/O dalam fungsi pemprosesan isyarat untuk memproses data.

Ringkasan: Setakat ini, model I/O dipacu isyarat lebih selaras dengan keperluan tak segerak kami Program ini akan melaksanakan logik perniagaan lain secara tak segerak sementara menunggu data.

Tetapi! ! ! Ia masih disekat semasa proses menyalin data dari kernel ke ruang pengguna, yang bukan revolusi lengkap (tak segerak).

I/O tak segerak (Nod) Ideal (Nod)

I/O tak segerak ideal kami hendaklah panggilan tidak menyekat yang dimulakan oleh aplikasi, tanpa perlu mendapatkan data melalui tinjauan pendapat , tidak perlu menunggu sia-sia semasa fasa penyalinan data, tetapi selepas I/O selesai, ia boleh dihantar ke aplikasi melalui isyarat atau fungsi panggil balik, di mana aplikasi boleh melaksanakan logik perniagaan lain.

I/O tak segerak sebenar

Sebenarnya, platform Linux secara asalnya menyokong I/O tak segerak (AIO), tetapi pada masa ini AIO tidak sempurna, jadi apabila melaksanakan pengaturcaraan rangkaian konkurensi tinggi di bawah Linux, model pemultipleksan I/O digunakan terutamanya.

Di bawah Windows, I/O tak segerak sebenar dilaksanakan melalui IOCP.

Simulasi berbilang benang bagi I/O tak segerak

Di bawah platform Linux, Node menggunakan kumpulan benang untuk membenarkan beberapa utas melakukan penyekatan I/O atau bukan- menyekat pusingan I/O Pemerolehan data diselesaikan dengan membuat pertanyaan, membenarkan benang berasingan melakukan pengiraan, dan menghantar keputusan I/O melalui komunikasi antara benang, dengan itu merealisasikan simulasi I/O tak segerak.

Malah, lapisan bawah penyelesaian tak segerak IOCP di bawah platform Windows juga dilaksanakan menggunakan kumpulan benang Perbezaannya ialah kumpulan benang yang terakhir dihoskan oleh kernel sistem.

Kita sering mengatakan bahawa Nod adalah satu benang, tetapi sebenarnya ia hanya boleh dikatakan bahawa JS dilaksanakan dalam satu utas, sama ada ia ialah *nix atau platform windows , lapisan bawah menggunakan kumpulan benang untuk menyelesaikan operasi I/O.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan nod, sila lawati: tutorial nodejs!

Atas ialah kandungan terperinci Mari kita bincangkan tentang pelbagai model I/O dalam Node. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!