Java粗浅认识-网络编程（一）-网络通信模型简介

网络通信

网络通信，就是进程间的一种通信方式，网络通信都采用客户端-服务端模型，当然与之相对的就是进程内部的通信（就是后面要讲的多线程编程里面的东西，包括同步，信号量）。

unix网络通信关于网络通信

I/O多路复用，select(基于轮询，支持少数文件描述符)、poll(基于轮询，支撑大量文件描述符)、epoll（系统计算文件描述数量，基于回调）

select 在初始化时，指定描述符容量大小，FD_SETSIZE的值上限在不同平台上运行是不一致的windows上是64（WINSOCK.H文件中定义）和linux（ulimit -a 查找open files 项）上受限于每个进程打开的最大文件个数（默认1024）

winsock.h文件中定义

linux fd限制

linux open files限制

这里的select 函数 后来有pselect函数支持纳秒级别超时等待

poll 在初始化时，传入的第一个参数是一个链表，表示支持的文件描述，意味着受限于内存大小

select和poll都是在每次调用监听文件描述符时，是通过轮询来遍历，随着连接数量的增加，性能会下降

epoll，基于select和poll的缺点在2.6内核中引入，epoll中epoll_create(int size)中的size不是最大值，是一个估算值，系统会动态计算出真正的值，甚至在之后的更新中，只要是个整数就行
epoll_ctl(),控制文件描述的添加、删除，文件描述符感兴趣的事件注册和更改，就是一个回调机制。在epoll_ctl中传入的事件event.events是一个枚举类型，通过|符号来添加监听事件，其中如果添加了EPOLLET，设置关联的fd为ET的工作方式（水平触发事件立即返回结果）默认工作方式是LT（边缘触发事件，等待处理完毕后返回结果）。

I/O复用，理解I/O复用，就要理解，I/O没有复用的情况，多个连接同时请求一个服务，服务就排队一个一个处理，为了解决这个问题，就提出了I/O复用，通过上面讲解的select,poll,epoll 来统一接收请求，分发任务（select、poll）或主动处理，任务结束后通知（epoll回调）来解决。

网络通信模型

单进程模式

父进程接收到请求，fork子进程来处理，处理完毕了关闭子进程，缺点是，每次都要fork新的子进程出来，开销大

preforking改进

提前fork一个子进程池，父进程接收到请求，直接使用闲置的子进程

单线程模式

进程接收到请求，直接创建一个线程，就是每个请求，对应一个线程

prethreading改进

服务器启动时，预先创建一个线程池，服务器接收到请求，使用闲置的线程处理，不用临时创建新线程

Reactor,反应堆(I/O多路复用+线程池)

一个线程（进程）或线程池（进程池）每当Reactor(s)接受到一个请求时，就分配任务给其他线程或线程池处理，其中Netty采用多Reactor（接受）多线程（处理）模式

Proactor(异步网络模型)

每个请求来时，Proactor构造器负责创建Proactor时，同时也会创建对应的Handler回调，异步处理器（内核中）把Proactor和Handler同时注册到内核当中，异步处理器完成I/O后就会通知Proactor,proactor就会回调相应的Handler
说来比较拗口，简单点讲就是内核异步处理I/O操作，通知Proactor，proacor回调handler，linux下的异步网络模型就通过Reactor+epoll模拟出来的。

总结，网络编程模型讲解到此结束，接下里会一一通过Java代码展示讲解单线程模型，prethreading，reactor，proactor。