网络编程模型与中间件设计思路

网络编程模型与中间件设计思路Unix与Linux的5种IO模型1、阻塞I/O(BlockingI/O）2、非阻塞I/O(Non-BlockingI/O)3、I/O复用（select、poll、linux2.6种改进的epoll）(I/OMultiplexing)4、信号驱动IO（Singal-DriveI/O）5、异步I/O(AsynchronousI/O)（POSIX的aio_系列函数）POSIX:PortableOperatingSystemInterfaceofUnix可移植操作系统接口5种IO模型详细说明blocking:最简单的模型，使用最简单non-blocking:看似节省时间，实际上poll会占用更多的资源，需要和其他模型配合使用I/Omultiplexing:大名鼎鼎的select、epoll、kqueue。同时在多个描述符上进行等待、能超时(JAVA目前支持)signal-drivenI/O:真正的异步模式。（所谓异步，就是I/O事件发生的时候Kernel会利用Callback来通知处理数据的线程，然后该线程再去取数据。上面三个模式都是同步的，也就是说Kernel不会告诉用户程序什么时候I/Oready了。）。利用的sigaction来注册一个SIGIO的处理函数，然后系统通过SIGIO来callback信号处理函数。AsynchronousI/O:另外一种异步模式。主要的区别是，Kernel不仅通知用户进程I/O时间，同时把数据从Kernel空间复制到用户空间，当用户空间进行处理的时候，I/O已经处于“完成”状态了。(先提交给内核，完成之后通知)BlockingI/O无数据可读，则在调用处等待，直到有数据读可读才会执行后面的语句(阻塞当前线程）Non-BlockingI/O无数据读，则直接返回，继续后面的执行I/OMultiplexing若没有数据，则在相应函数在等待(select、epoll_wait等)Windows系统常用5种IO模型选择（Select）(多路复用)异步选择（WSAAsyncSelect）(采用WIN消息机制，通过消息通知I/O操作)事件选择（WSAEventSelect）(采用内核对象Event，通过内核信号状态来通知)重叠I/O（OverlappedI/O）(比事件选择更进一步，相应操作完成之后激发相应事件)完成端口（CompletionPort)共五种I/O模型(很复杂，更更进一步，相应I/O操作完成之后放入队列，最高效率）JAVA网络编程模型(IO与NIO)同步I/ONIO(多路复用)AIO(还没有实现，JavaSE7.0可能会实现）NIO实现机制Windows：select(无法支持大量连接，JAVA服务程序不适合跑在win下)Linux：epoll(能支持大量连接)FreeBSD：kqueue(比select强)网络服务器软件基本结构ReadRequestDecodeRequestProcessServiceEncodeReplySendReply基本结构相同，但处理模型非常多，软件设计上非常复杂JAVA网络服务器软件基本结构一JAVA网络服务器软件基本结构二JAVA网络服务器软件基本结构三JAVA网络服务器软件基本结构四中间件协议设计中间件接口设计publicinterfaceFunction{publicvoidinvoke(IContextcontext)throwsInvokeException;}所有的业务功能都必须继承此接口。publicinterfaceIContext{/***获得程序的上下文接口**@return*/publicIAppContextgetAppContext();/***返回数据源服务接口**@return*/publicIDBServicegetDBService();/***获得请求对象**@return*/publicIRequestgetRequest();/***获得响应对象**@return