web----epoll实现原理

epoll可以用单进程单线程实现高并发

首先我们可以实现单进程单线程实现高并发（模拟非阻塞IO请求）

服务端

//服务端
public class BlockNIOServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        //获取通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        //切换非阻塞模式
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        //绑定端口
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8090));
 
        //获取选择器
        Selector selector = Selector.open();
        //将该通道注册到select中,让select监听该通道的连接是否准备就绪
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
 
        Iterator<SelectionKey> iterator = null;
        //通过选择器轮询获取已经准备就绪的事件
        while (selector.select()>0){
            iterator = selector.selectedKeys().iterator();
            while (iterator.hasNext()){
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                //如果获取的是准备连接就绪的事件
                if (selectionKey.isAcceptable()){
                    System.out.println("有客户端已经准备好连接了....");
                    //开始接受连接客户端
                    SocketChannel accept = serverSocketChannel.accept();
                    //切换非阻塞模式
                    accept.configureBlocking(false);
                    //将通道注册到selector中,让select监听该通道的数据是否准备就绪
                    accept.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
                }
                else if (selectionKey.isReadable()){
                    SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    Random random = new Random();
                    int i = random.nextInt(100);
                    String path = "C:\Users\zhengyan\Desktop\test1\"+i+".txt";
                    FileChannel fileChannel = FileChannel.open(Paths.get(path), StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
                    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    while (socketChannel.read(byteBuffer)!=-1){
                        byteBuffer.flip();
                        fileChannel.write(byteBuffer);
                        byteBuffer.clear();
                    }
                    byteBuffer.put("数据已经接受完毕...".getBytes());
                    byteBuffer.flip();
                    socketChannel.write(byteBuffer);
 
                    fileChannel.close();
                    socketChannel.close();
                    System.out.println("写入数据成功....");
                }
                //取消选择键
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}

客户端

//客户端
public class BlockNIOClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        //获取通道
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8090));
        FileChannel fileChannel = FileChannel.open(Paths.get("C:\Users\zhengyan\Desktop\test1\x.txt"), StandardOpenOption.READ);
 
        //System.out.println("模拟10秒之后发送数据...");
        //可以开启两个客户端,一个睡10秒发送数据(先请求),一个不用睡眠(后请求),发现,必须等第一个用户处理完毕之后,第二个用户才可以被处理
        //Thread.sleep(20000);
 
        //分配缓冲区大小
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        //读取本地文件发送到服务器
        while (fileChannel.read(byteBuffer)!=-1){
            byteBuffer.flip();
            socketChannel.write(byteBuffer);
            byteBuffer.clear();
        }
 
        //告诉服务器,我的数据已经发送完毕
        socketChannel.shutdownOutput();
        //接受服务器返回来的消息
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        int len =-1;
        while ((len=socketChannel.read(byteBuffer))!=-1){
            byteBuffer.flip();
            stringBuffer.append(new String(byteBuffer.array(),0,len));
            byteBuffer.clear();
        }
        System.out.println(stringBuffer);
 
        socketChannel.close();
        fileChannel.close();
    }
}

假如有三个连接到来了，一个socker通道监听连接是否到来（白色方格），三个socker通道是因为连接到来了，被注册到select中监听数据是否到来（黄色方格），此时select不断的遍历，首先select将其中的一个socker通道（在linux中是fd（int）文件描述符）复制一份到操作系统(这一步是性能的瓶颈所在，让操作提供来看看我这个通道有没有数据到来，或者连接请求的到来)，此时操作系统（内核）还会执行别的应用进程，什么执行我们这个检测操作是由操作系统决定(又浪费了一部分时间)。然后一步一步将select选择器中的所有的socket通道全部遍历（select选择器中的socker通道数目越多，性能越差），有的socker通道不活跃，也被检测了，就非常损耗性能。

图中绿色的是select选择器（维护了socker通道），处于应用层，放在用户空间

epoll

epoll有一段特殊的内存空间（操作系统和应用程序共用）

图中绿色的是epoll选择器（维护了socker通道，实现方式是红黑树和链表），处于应用程序和内核共享空间

epoll的第一个优点：不需要额外的复制操作

epoll的第一个优点：采用事件通知，取代了之前的轮询（select）