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tio-boot 是基于 t-io 网络框架的启动器,它使用事件循环机制来实现高性能的异步输入输出。在传统的阻塞输入输出模型中,每个客户端连接都需要一个独立的线程来处理读写操作。当连接数量非常大时,会创建大量线程,导致线程切换开销大、内存消耗高,难以实现高并发。
Java NIO 提供了异步非阻塞输入输出能力,核心是 Selector 选择器。Selector 可以同时监控多个通道上的事件,如连接就绪、读就绪、写就绪等。一个线程可以使用 Selector 来管理多个连接,而无需为每个连接分配一个阻塞线程。这样就能用少量线程处理大量并发连接。
事件循环是驱动异步非阻塞输入输出的核心机制。它的工作流程包括:首先将需要监控的通道注册到 Selector 上,然后调用 select 方法等待输入输出事件发生,当事件发生时从 Selector 中获取就绪的通道和事件类型,接着将事件分发给相应的处理器进行处理,最后循环执行以上步骤。这种模式基于 Reactor 设计模式实现。
t-io 框架内部使用了基于 Selector 的事件循环线程模型,这是 Reactor 模式的变种。它维护多个事件循环线程,每个线程负责管理一部分客户端连接的输入输出事件。当某个连接有数据到达或可以写入时,Selector 会通知对应的事件循环线程,该线程随后调用相应的业务逻辑处理器来处理数据,而不会阻塞等待。
总结事件循环的核心优势:首先是高并发处理能力,少量线程可以处理大量并发连接,克服了线程数量限制。其次是高伸缩性,随着连接数的增加,所需的线程数增长缓慢,系统更容易扩展。第三是资源效率高,减少了线程数量,从而降低了内存消耗和 CPU 的线程切换开销。第四是响应速度快,线程不阻塞,能够及时响应发生的输入输出事件。最后是简化异步编程模型,事件循环提供了一个结构化的方式来管理异步操作和回调。