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Java中的NIO非阻塞模式和传统的IO的阻塞模式在线程中的资源消耗

2011-07-10 02:12 246 查看
       java中的NIO对于需要IO操作的程序来说,大大的提高了效率,但从NIO的实现模式来看(底层select的遍历),因为其非阻塞的特性,牺牲了更多的系统资源,充分利用了硬件资源。
      在java的网络编程中,少不了线程操作。那么这两种模式对系统的消耗情况是什么样子呢?下面来分享一个自己的一次优化经验
 
     我们的程序是SOCKET网络访问,每秒的交互数量不小于500,除了网络状况的要求外,程序的优化非常关键。
     我们的程序中有3条NIO的线程,有20多条传统模式的IO线程。我们再while循环里面都没有休眠时间来看系统消耗。
     在有3条NIO(也包括了非常多的其他业务的处理线程),while中没有休眠时间,CPU100%运行(CPU 2.26G  8线程),这个时候NIO是工作在非阻塞模式,也就是说如果没有休眠时间,该线程是不会释放CPU时间的。在while中加入了休眠1ms,CPU立马降到 70%,基本上一个NIO无休眠线程消耗10%的CPU,也就是对于 单核的CPU来说80%的消耗。
    还有20条的阻塞模式的线程(线程在应用级别异步接收提交的结果),while循环中没有休眠时间,因为其非阻塞模式,在IO被占用的时候,后来进来的IO操作等待,这个过程对CPU时间进行了释放,这样也就是说while循环中虽然没有休眠时间,但是实际上是休眠了阻塞的时间。当在同样的硬件环境和操作系统下,启动这20个线程的时候,CPU消耗18%左右
 
    由上面的实际的例子可以看出,在进行NIO的编程的时候,一定要注意考虑到他的非阻塞模式,给系统的资源消耗带来的影响。无论多快的应用需求,一定给NIO的线程休眠时间,如果不休眠是真正的“死循环”,会导致系统资源的大量消耗。
   从实际我们的平台运行的情况看,如果需要大量的基于SOCKET的网络交互,因为阻塞模式的局限,NIO是很有必要的。JAVA中的线程休眠时间只能是ms级别的,也就是说NIO的操作,如果想要低的系统资源消耗,那么就只能每秒1000次得处理。目前还没有找到好的方法让休眠时间更多,只要给线程休眠时间,CPU就不会100%运行!
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