[动手实现] IO模式:NIO:主从Reactor

NIO基础

NIO（Non-blocking IO） 是一种同步非阻塞支持面向缓冲的，基于通道的I/O，也是IO多路复用的基础，主要是解决高并发 或者 处理海量连接，IO处理问题

IO模式

所有的IO模式都分为两个阶段， 一是等待就绪（准备数据）也就是从网卡copy到内核缓存区（从内核缓存区copy到网卡）， 二是真正的操作（读，写） 也就是从内核缓存区copy到用户地址空间；

IO模式	等待就绪阶段 是否阻塞	读写、拷贝阶段 是否阻塞
BIO （Blocking IO）	是	是
NIO（Non-blocking IO）	否	是
AIO（Async IO）	否	否

NIO工作模式：

1. NIO主要有几个事件，包括读就绪，写就绪， 新连接到来， 当有新事件操作时，首先把事件注册到对应的处理器；
2. 并由一个线程不断循环等待，调用操作系统底层的函数select() 或者 epoll（Linux 2.6之前是select、poll，2.6之后是epoll，Windows是iocp），并负责向操作系统查询IO是否就绪(标记：从网卡已经拷贝到内核缓存区，准备就绪)，如果就绪执行事件处理器（从内核缓存区到用户内存）

select 与 epoll的区别：

1、每次调用select，都要把fd_set（加入文件描述符至集合）从用户态拷贝到内核态，fd_set很大时这是费时操作
2、每次调用select，内核态都要遍历fd_set，fd_set很大时这是费时操作， epoll 如果准备就绪，系统回调通知，有个回调函数；
3、select支持的文件描述符数量太小，默认是1024， epoll没有限制（系统最大的文件句柄数）

NIO存在的问题

1. 使用NIO != 高性能，当连接数<1000，并发程度不高或者局域网环境下NIO并没有显著的性能优势。
2. NIO并没有完全屏蔽平台差异，它仍然是基于各个操作系统的I/O系统实现的，差异仍然存在。使用NIO做网络编程构建事件驱动模型并不容易，陷阱重重

主从reactor

架构

Service：服务器的抽象
MasterReactor：主reactor，负责监听网络端口FD状态（linux使用epoll，LT或者ET））
SlaveReactor：从reactor，负责监听文件FD的IO ready时间、处理connection
connection：TCP会话抽象，保持着request和response的socket FD
handler：处理函数，结果可以同步返回，也可以通过channel移步通知给SlaveReactor，这里采用异步调用

实现

nio/nio.go

package nio

import (
	"fmt"
	"net"
)

// 定义实体
type MasterReactor struct {
   
   
	net.Listener
}