读书笔记-《Java NIO》 : 第一章 简介
2017-09-05 23:09
260 查看
最近准备花点时间将Java NIO梳理一下,在网上download了一本Java NIO。计划跟着书的目录,每天读一点,顺便也写写博文,坚持每天记一点。
今天我们来看看第一章讲的什么,充满期待哦^_^
I/O有点类似于下水道,没有它不行,和它打交道有很不爽,搞不好还把自己弄得臭烘烘的。随后的章节讲的不是疏通管道,而是如何让管道的流通更顺畅一些。
焦点1:我们应该花大把时间优化代码执行速度,还是应该更关注I/O?
处理时间(ms): 处理一个数据单元需要的时间
I/O 时间 (ms): 对该数据单元进行数据读写(I/O)需要的时间
吞吐率(units/sec): 每秒能处理多少数据单元
增益(%):改变处理时间或I/O时间,吞吐量提升的百分比
![](https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/ro8YZ1XiafxoicU2YRia3k8ibjl2m5sicYicpB0qrgUI4uZibdDoib6vbDTDib71SBtyGFzBicxooMM2tlRr3Fxxw0fOicxvg/0?wx_fmt=png)
从图中可以看出(以第一行为基准):
1)处理时间由5降到2.5,I/O时间不变,增益提高了2.44
2)处理时间不变,I/O由100降到50,增益就提高了90.91
结论: 优化I/O,提升的效果非常明显,明显好于优化处理时间的增益
焦点2:是操作系统I/O慢,还是 Java I/O慢?
操作系统有自己的I/O模型,喜欢大块大块的操作数据;Java语言也有自己的I/O模型,不过Java是一小块一小块的操作数据。有个形象的比喻是操作系统是整卡车的运输数据,Java是一铲一铲的运输数据。怎么解决这个矛盾呢?放弃Java选择其他语言?不用,JDK 1.4及之后引入了NIO,也就是New I/O 新的I/O模型,大大滴提高了Java I/O的速度。
焦点3:先复习下系统层面的I/O
先从基本的I/O操作流程说起:
![](https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/ro8YZ1XiafxoicU2YRia3k8ibjl2m5sicYicpBlXiaiceSwGq1La7HbTibl9XtZkLcJcY79U9WMkHhRjU0xZjFcuoc1XKyw/0?wx_fmt=png)
上图是我们从磁盘进行读操作的一个流程。
1)用户空间的进程,执行读操作,要求从磁盘读取数据放入到自己的缓冲区中,读操作实际上就是调用内核的回调函数read();
2)内核向磁盘控制器,发出指令,要求从磁盘读取数据;
3)磁盘控制器通过DMA将磁盘数据直接写入内核空间的缓冲区;
4)内核空间的缓冲区填满后,内核就把缓冲区的内容拷贝到用户空间进程的缓冲区中。
Note:用户空间的进程不可以直接访问硬件,只有内核空间的进程才可以。
问题1: 将数据由磁盘放入内核缓冲区是不是有些多余,能不能去掉?
答案是不能。原因有2:
1)用户空间的进程不能直接访问硬件;
2)磁盘存储的数据都是固定大小的数据块(512字节的扇区),用户请求的数据粒度是小于数据块粒度的,且请求的数据可以任意大小,需要内核分解和组装。
问题2: 有没有什么方法能让内核缓冲区和用户缓冲区共用?
答案是可以,^_^,不过需要用到一种技术“虚拟内存”。
![](https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/ro8YZ1XiafxoicU2YRia3k8ibjl2m5sicYicpBe1xS6zOphH7X6nAV4KoIUDpBs47MEnCSxtFeBWw6azQpMronZLXu7Q/0?wx_fmt=png)
虚拟内存,顾名思义就是假的内存,用假的内存地址取代真实的硬件内存地址,好处有2.
1)一个以上的虚拟地址可以指向同一个物理内存地址
2)虚拟内存空间可以大于实际的物理内存空间(分页)
问题3:只有面向块的I/O(每次从磁盘读都要是512byte的整数倍)吗?
答案是否定的,还有流I/O。
I/O字节流必须是顺序存取,流I/O没有这个限制。这里简单介绍一下 就绪性选择。进程可以查看流上是否有输入,我们可以把查看流是否就绪的任务交给操作系统,这样操作系统就可以查看一系列的流,并提醒进程哪些流已经就绪。再进一步,我们可以只起一个线程来监听操作系统返回的就绪信息,来操作多路流。
今天先到这儿,明天继续^_^
![](https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/ro8YZ1XiafxqmXjlu2WyKon92YUaRyyfOibHpj6ot28NIet2TjqV6RFsRAEspyJMs27rVKHNqwznIo6CHPJZdicwQ/0?wx_fmt=png)
今天我们来看看第一章讲的什么,充满期待哦^_^
I/O有点类似于下水道,没有它不行,和它打交道有很不爽,搞不好还把自己弄得臭烘烘的。随后的章节讲的不是疏通管道,而是如何让管道的流通更顺畅一些。
焦点1:我们应该花大把时间优化代码执行速度,还是应该更关注I/O?
处理时间(ms): 处理一个数据单元需要的时间
I/O 时间 (ms): 对该数据单元进行数据读写(I/O)需要的时间
吞吐率(units/sec): 每秒能处理多少数据单元
增益(%):改变处理时间或I/O时间,吞吐量提升的百分比
从图中可以看出(以第一行为基准):
1)处理时间由5降到2.5,I/O时间不变,增益提高了2.44
2)处理时间不变,I/O由100降到50,增益就提高了90.91
结论: 优化I/O,提升的效果非常明显,明显好于优化处理时间的增益
焦点2:是操作系统I/O慢,还是 Java I/O慢?
操作系统有自己的I/O模型,喜欢大块大块的操作数据;Java语言也有自己的I/O模型,不过Java是一小块一小块的操作数据。有个形象的比喻是操作系统是整卡车的运输数据,Java是一铲一铲的运输数据。怎么解决这个矛盾呢?放弃Java选择其他语言?不用,JDK 1.4及之后引入了NIO,也就是New I/O 新的I/O模型,大大滴提高了Java I/O的速度。
焦点3:先复习下系统层面的I/O
先从基本的I/O操作流程说起:
上图是我们从磁盘进行读操作的一个流程。
1)用户空间的进程,执行读操作,要求从磁盘读取数据放入到自己的缓冲区中,读操作实际上就是调用内核的回调函数read();
2)内核向磁盘控制器,发出指令,要求从磁盘读取数据;
3)磁盘控制器通过DMA将磁盘数据直接写入内核空间的缓冲区;
4)内核空间的缓冲区填满后,内核就把缓冲区的内容拷贝到用户空间进程的缓冲区中。
Note:用户空间的进程不可以直接访问硬件,只有内核空间的进程才可以。
问题1: 将数据由磁盘放入内核缓冲区是不是有些多余,能不能去掉?
答案是不能。原因有2:
1)用户空间的进程不能直接访问硬件;
2)磁盘存储的数据都是固定大小的数据块(512字节的扇区),用户请求的数据粒度是小于数据块粒度的,且请求的数据可以任意大小,需要内核分解和组装。
问题2: 有没有什么方法能让内核缓冲区和用户缓冲区共用?
答案是可以,^_^,不过需要用到一种技术“虚拟内存”。
虚拟内存,顾名思义就是假的内存,用假的内存地址取代真实的硬件内存地址,好处有2.
1)一个以上的虚拟地址可以指向同一个物理内存地址
2)虚拟内存空间可以大于实际的物理内存空间(分页)
问题3:只有面向块的I/O(每次从磁盘读都要是512byte的整数倍)吗?
答案是否定的,还有流I/O。
I/O字节流必须是顺序存取,流I/O没有这个限制。这里简单介绍一下 就绪性选择。进程可以查看流上是否有输入,我们可以把查看流是否就绪的任务交给操作系统,这样操作系统就可以查看一系列的流,并提醒进程哪些流已经就绪。再进一步,我们可以只起一个线程来监听操作系统返回的就绪信息,来操作多路流。
今天先到这儿,明天继续^_^
相关文章推荐
- 《JAVA NIO》第一章 简介
- windows网络编程第二版 第一章 winsock简介 读书笔记
- 【OpenGL超级宝典第五版】【第一章】3D图形和OpenGL简介 读书笔记
- 《深入Linux内核架构》读书笔记第一章简介和概述
- 《UNIX网络编程卷1》读书笔记--第一章 简介和TCP/IP
- 【读书笔记——java8函数式编程】第一章 简介 第二章 Lambda表达式
- 《Linux内核设计与实现》读书笔记 第一章 Linux内核简介
- 《HBase权威指南》读书笔记:第一章 简介
- 《Java并发变成实践》读书笔记---第一章 简介
- 《C#入门经典(第6版)》读书笔记1_第一章:C#简介
- 第一章:Tomcat简介——读书笔记
- Thinking in Java第三版读书笔记-第一章:对象简介
- 《MongoDB权威指南》读书笔记 第一章 简介
- 读书笔记 - javascript 高级程序设计 - 第一章 简介
- 《Java并发编程》第一章 — 简介 — 读书笔记
- 《Linux设备驱动》读书笔记:第一章:设备驱动简介
- STL源码剖析_读书笔记:第一章 STL概论和版本简介
- 《Java NIO》之第一章 简介
- 《es6标准入门》读书笔记-第一章 ECMAScript 6简介
- think in java 第四版读书笔记 第一章对象导论