IO网络通信

news2024/11/16 4:39:46

IO

Bio：

同步阻塞，一个线程一次连接，基于字符流/字节流

Nio：同步非阻塞

一个线程多个连接，多个请求注册到多路复用selector上，多路复用器轮训连接

面向缓冲区，从某通道读取数据到缓存区，当前有则处理无可处理其他工作

线程向通道写入数据，一旦写入不需要等待写完就可处理其他工作

元素

channel双向，可读写

fileChannel文件读写，datagramChannel：udp数据包收发

serverSocketChannel服务器tcp数据包收发，socketChannel客户端tcp数据包收发

buffer：可读写内存块

channel读写文件或网络都要经过buffer

byteBuffer类型化数据存取，支持byte char int long double做好类型匹配

mappedByteBuffer可文件内容直接在堆外内存被修改

selector(监听多个channel事件)

对应一个处理线程，注册多个channel，每个channel对应一个buffer

Aio：

异步非阻塞，操作系统完成客户端间read/write，操作系统通知线程去处理后面的工作

零拷贝

直接io：

磁盘 --> 内核缓冲区pageCache 4k --> 应用程序内存 ---> socket缓冲区 ---> 网络

内存映射文件技术：

应用程序内存和内核缓冲区做了映射，数据直接从内核缓冲区到socke缓冲区再到网络

零拷贝：内核缓冲区和socket缓冲区做了地址映射

底层网卡驱动程序读取数据并发送网络

ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count);

TCP/IP

点对点连接，封装传输数据帧寻址传输路由接收

七层ISO

数据链路层：mac地址表做映射

arp协议，同一子网内开始都不知道对方的ip，先广播arp请求，对方收到给出响应本地更新arp表

在数据封装时，数据经过每个层都会打上该层特定标识，添加上头部

窗口大小：流量控制

校验和计算：数据包验证

一文讲透TCP/IP协议 | 图解+秒懂+史上最全-CSDN博客

socket

应用层与tcp/ip协议通信中间软件抽象层

import socket
 
# 创建一个套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 
# 指定本地地址和端口
server_address = ('localhost', 10000)
server_socket.bind(server_address)
 
# 监听客户端连接请求，最多同时连接5个客户端
server_socket.listen(5)
 
print('服务器正在等待客户端连接...')
 
# 进入无限循环，等待并处理客户端的请求
while True:
    # 接受客户端的连接请求
    client_socket, client_address = server_socket.accept()
    
    print(f'连接来自 {client_address}')
    
    # 接收客户端发送的数据
    received_data = client_socket.recv(1024)
    print('客户端发送的数据:', received_data.decode())
    
    # 发送数据给客户端
    client_socket.sendall(b'Hello, Client!')
    
    # 关闭与客户端的连接
    client_socket.close()
 
# 关闭服务器套接字
server_socket.close()

https://blog.csdn.net/huanxiajioabu/article/details/131894903

三次握手建立连接：