hadoop单线程实现server多socket连接读取数据原理分析
2013-12-13 17:01
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一、问题引出。
Hadoop 的Server 采用了Java 的NIO,这样的话就仅需要为每一个socket 连接建立一个线程,读取socket 上的数据。在Server 中,只需要一个线程,就可以accept 新的连接请求和读取socket上的数据。为什么只需一个线程就解决问题了?
二、java NIO的分析
Java NIO旨在快速搬运大量东西,大大提高I/O效率。
(1) 引入了buffer和channel。Buffer:是一块连续的内存块。NIO 数据读或写的中转地。Channel:数据的源头或者数据的目的地用于向 buffer 提供数据或者读取 buffer 数据 ,buffer 对象的唯一接口。可以将buffer当成运煤的卡车,channel是存储煤(数据)的煤矿。
(2) Selector 的出现。大大改善了多个 Java Socket的效率。在没有NIO的时候,轮询多个socket是通过read阻塞来完成,即使是非阻塞模式,我们在轮询socket是否就绪的时候依然需要使用系统调用。而Selector的出现,把就绪选择交给了操作系统(我们熟知的selec函数),把就绪判断和读取数据分开,不仅性能上大有改善,而且使得代码上更加清晰。
(3) 异步非阻塞 I/O 支持。对于传统的阻塞I/O来说,一调用read,write函数时,线程便进入阻塞态,当数据到来时,线程被唤醒进而读取数据,没有数据时,线程一直处于blocked,不能去做其他的事情,异步非阻塞I/O,一旦有数据来了,线程才去读数据,没有数据时,线程可以解放出来去做其他的事情。
之所以通过一个线程就可以完成多个连接的数据读取任务,是因为Selector采用观察者模式实现,每一个socket连接都封装成channel,并将channel向selector注册, Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问,不断的轮询(目前就这一个算法),一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生,比如数据来了,他就会站起来报告,交出一把钥匙,让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。内部具体实现是传回一组SelectionKey,线程读取这些Key,就会获得刚刚注册过的socketchannel,然后从这个Channel中读取数据。java NIO很好的解决了每来一个连接就分一个线程的资源浪费,效率不高的问题。
Hadoop 的Server 采用了Java 的NIO,这样的话就仅需要为每一个socket 连接建立一个线程,读取socket 上的数据。在Server 中,只需要一个线程,就可以accept 新的连接请求和读取socket上的数据。为什么只需一个线程就解决问题了?
二、java NIO的分析
Java NIO旨在快速搬运大量东西,大大提高I/O效率。
(1) 引入了buffer和channel。Buffer:是一块连续的内存块。NIO 数据读或写的中转地。Channel:数据的源头或者数据的目的地用于向 buffer 提供数据或者读取 buffer 数据 ,buffer 对象的唯一接口。可以将buffer当成运煤的卡车,channel是存储煤(数据)的煤矿。
(2) Selector 的出现。大大改善了多个 Java Socket的效率。在没有NIO的时候,轮询多个socket是通过read阻塞来完成,即使是非阻塞模式,我们在轮询socket是否就绪的时候依然需要使用系统调用。而Selector的出现,把就绪选择交给了操作系统(我们熟知的selec函数),把就绪判断和读取数据分开,不仅性能上大有改善,而且使得代码上更加清晰。
(3) 异步非阻塞 I/O 支持。对于传统的阻塞I/O来说,一调用read,write函数时,线程便进入阻塞态,当数据到来时,线程被唤醒进而读取数据,没有数据时,线程一直处于blocked,不能去做其他的事情,异步非阻塞I/O,一旦有数据来了,线程才去读数据,没有数据时,线程可以解放出来去做其他的事情。
之所以通过一个线程就可以完成多个连接的数据读取任务,是因为Selector采用观察者模式实现,每一个socket连接都封装成channel,并将channel向selector注册, Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问,不断的轮询(目前就这一个算法),一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生,比如数据来了,他就会站起来报告,交出一把钥匙,让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。内部具体实现是传回一组SelectionKey,线程读取这些Key,就会获得刚刚注册过的socketchannel,然后从这个Channel中读取数据。java NIO很好的解决了每来一个连接就分一个线程的资源浪费,效率不高的问题。
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