内核发展历程[BIO、NIO]

演进

client1

fd 8

线程/进程

fd 7

client2

read fd 9read fd 8read fd 7

kernel

epoll

Redis：6380

fd 9

mmap

零拷贝内核缓冲区处理

轮询发生在用户空间

ctl add del sfdwait()

线程或者进程[用户空间]

epoll多路复用

fd3

file

read fd 9

Redis模型

通常文件拷贝

网卡

网卡 

client3

file.txt

select(1000fds)

read fd 8

Kafaka模型

Redis：6379

sendfile

同步非阻塞NIO[多路复用]1、客户端通过socket链接，NonBlock2、批量查询文件描述符select(fds)3、场景：模拟一个线程轮询，每次从内核中一次拿到n个fds，再去遍历读fd文件信息|||4、轮询发生在用户空间问题：1、用户态和内核态之前的数据不能相互访问，文件会被来回拷贝

JVM

fd8

write(fd4)

消费者

链表

内核演进过程

Linux物理主机

kafkaJVM

共享空间

read(fd)

同步非阻塞NIO[多路复用]1、客户端通过socket链接，NonBlock2、内核和用户空间有一个共享空间3、内核维护文件地址和用户态文件地址进行映射4、链接存储数据5、数据到了，再去read()，同步阻塞

fd4

select(fds)

Redis：6381

红黑树

阻塞I/O 【BIO】1、客户端通过socket链接，这个时期socket是阻塞的2、通过文件描述符3、一个线程读取一个文件描述符，有数据就读取，没有数据就等待造成有很多线程在等待读取数据，资源浪费4、发生在用户空间问题：1、一个线程或者进程读取一个fd，如果fd没有数据，就会造成线程资源的浪费；如果1000fd，线程的调度也会消耗很大

create epfd

read(fd3)

同步非阻塞NIO1、客户端通过socket链接，NonBlock2、通过文件描述符3、场景：模拟一个线程不停的循环，如果线程没有数据，就遍历下一个fd，如果就数据，就开始处理数据，处理完成，就去读取下一个fd4、一个线程既做了遍历循环，去除数据和处理数据->同步非阻塞5、轮询发生在用户空间问题：1、 如果有1000fd，代表用户进程轮询调用1000次kernel，成本很高