Java:关于同步IO与异步IO?Windows 下怎么关闭mysql的异步io

Java:关于同步IO与异步IO?Windows 下怎么关闭mysql的异步io

本文目录

  • Java:关于同步IO与异步IO
  • Windows 下怎么关闭mysql的异步io
  • 所谓异步I/O是什么概念
  • 什么是“同步IO”和“异步IO”
  • 异步IO的介绍
  • 什么是同步IO和异步IO
  • 编程中异步io和同步io有什么区别
  • 简述同步IO和异步IO的区别
  • Linux中异步IO模型有哪些

Java:关于同步IO与异步IO


由操作系统完成的io同步,
最常见的就是文件流了.
当你对文件a创建一个写入的文件流后未关闭,
此时再对a创建另一个新的写入的文件流就会抛出异常.
这就属于操作系统完成的io同步,
因为操作系统不允许一个文件同时出现两个或以上的文件流.itjob网上有相关例子

Windows 下怎么关闭mysql的异步io


linux上,innodb使用异步IO子系统(native AIO)来对数据文件页进行预读和写请求。行为受到参数innodb_use_native_aio控制。
默认是开启的,且只是适用于linux平台,需要libaio库。在其他的类unix平台上,innodb使用的是同步I/O。
由于历史的原因,在windows平台上innodb只使用异步I/O。
在同步I/O情况下,查询线程将I/O请求放入队列,innodb后台线程会便利请求队列,每次处理一个请求。并行处理的请求个数受到后台线程的数量控制(参数innodb_read_io_threads)。
native AIO情况下,查询线程直接将I/O请求分发给操作系统,从而避免的后台线程数量对并发数的控制。innodb后台线程只需要等待操作系统对IO请求的处理反馈信息。
native AIO优点是可以扩展,对于I/O高的系统,通过show engine innodb status可以看到很多挂起的读写线程。磁盘控制器影响I/O性能。
native AIO的另一个优点就是可以进行I/O merge操作。
native AIO潜在的不足是,对于高I/O系统缺少对I/O写请求分发的控制。有些场景下,太多的I/O写请求分发给操作系统,可能会导致I/O读饥荒,这取决于系统可以同时处理I/O活动的能力。

所谓异步I/O是什么概念


异步I/O 就是在遇到I/O操作的时候 主线程不会处于等待(阻塞)状态,而是继续往下执行。用另外的子线程去处理I/O操作,当子线程的I/O操作完毕了之后用事件机制通知主线程,然后主线程做出相应的响应

什么是“同步IO”和“异步IO”


同步IO在同一时刻只允许一个IO操作,也就是说对于同一个文件句柄的IO操作是序列化的,即使使用两个线程也不能同时对同一个文件句柄同时发出读写操作。重叠IO允许一个或多个线程同时发出IO请求。 

异步IO的概念和同步IO相对。当一个异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后,通过状态、通知和回调来通知调用者。在一个CPU密集型的应用中,有一些需要处理的数据可能放在磁盘上。预先知道这些数 据的位置,所以预先发起异步IO读请求。等到真正需要用到这些数据的时候,再等待异步IO完成。使用了异步IO,在发起IO请求到实际使用数据这段时间 内,程序还可以继续做其他事情。

IO模型

这里统一使用Linux下的系统调用recv作为例子,它用于从套接字上接收一个消息,因为是一个系统调用,所以调用时会从用户进程空间切换到内核空间运行一段时间再切换回来。默认情况下recv会等到网络数据到达并且复制到用户进程空间或者发生错误时返回,而第4个参数flags可以让它马上返回。

  • 阻塞IO模型

  • 使用recv的默认参数一直等数据直到拷贝到用户空间,这段时间内进程始终阻塞。A同学用杯子装水,打开水龙头装满水然后离开。这一过程就可以看成是使用了阻塞IO模型,因为如果水龙头没有水,他也要等到有水并装满杯子才能离开去做别的事情。很显然,这种IO模型是同步的。

  • 非阻塞IO模型

  • 改变flags,让recv不管有没有获取到数据都返回,如果没有数据那么一段时间后再调用recv看看,如此循环。B同学也用杯子装水,打开水龙头后发现没有水,它离开了,过一会他又拿着杯子来看看……在中间离开的这些时间里,B同学离开了装水现场(回到用户进程空间),可以做他自己的事情。这就是非阻塞IO模型。但是它只有是检查无数据的时候是非阻塞的,在数据到达的时候依然要等待复制数据到用户空间(等着水将水杯装满),因此它还是同步IO。

  • IO复用模型

  • 这里在调用recv前先调用select或者poll,这2个系统调用都可以在内核准备好数据(网络数据到达内核)时告知用户进程,这个时候再调用recv一定是有数据的。因此这一过程中它是阻塞于select或poll,而没有阻塞于recv,有人将非阻塞IO定义成在读写操作时没有阻塞于系统调用的IO操作(不包括数据从内核复制到用户空间时的阻塞,因为这相对于网络IO来说确实很短暂),如果按这样理解,这种IO模型也能称之为非阻塞IO模型,但是按POSIX来看,它也是同步IO,那么也和楼上一样称之为同步非阻塞IO吧。

    这种IO模型比较特别,分个段。因为它能同时监听多个文件描述符(fd)。这个时候C同学来装水,发现有一排水龙头,舍管阿姨告诉他这些水龙头都还没有水,等有水了告诉他。于是等啊等(select调用中),过了一会阿姨告诉他有水了,但不知道是哪个水龙头有水,自己看吧。于是C同学一个个打开,往杯子里装水(recv)。这里再顺便说说鼎鼎大名的epoll(高性能的代名词啊),epoll也属于IO复用模型,主要区别在于舍管阿姨会告诉C同学哪几个水龙头有水了,不需要一个个打开看(当然还有其它区别)。

  • 信号驱动IO模型

  • 通过调用sigaction注册信号函数,等内核数据准备好的时候系统中断当前程序,执行信号函数(在这里面调用recv)。D同学让舍管阿姨等有水的时候通知他(注册信号函数),没多久D同学得知有水了,跑去装水。是不是很像异步IO?很遗憾,它还是同步IO(省不了装水的时间啊)。

  • 异步IO模型

  • 调用aio_read,让内核等数据准备好,并且复制到用户进程空间后执行事先指定好的函数。E同学让舍管阿姨将杯子装满水后通知他。整个过程E同学都可以做别的事情(没有recv),这才是真正的异步IO。


异步IO的介绍


异步IO的概念和同步IO相对。当一个异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后,通过状态、通知和回调来通知调用者。在一个CPU密集型的应用中,有一些需要处理的数据可能放在磁盘上。预先知道这些数 据的位置,所以预先发起异步IO读请求。等到真正需要用到这些数据的时候,再等待异步IO完成。使用了异步IO,在发起IO请求到实际使用数据这段时间 内,程序还可以继续做其他事情


什么是同步IO和异步IO


异步文件IO也就是重叠IO。在同步文件IO中,线程启动一个IO操作然后就立即进入等待状态,直到IO操作完成后才醒来继续执行。而异步文件IO方式中,线程发送一个IO请求到内核,然后继续处理其他的事情,内核完成IO请求后,将会通知线程IO操作完成了。如果IO请求需要大量时间执行的话,异步文件IO方式可以显著提高效率,因为在线程等待的这段时间内,CPU将会调度其他线程进行执行,如果没有其他线程需要执行的话,这段时间将会浪费掉(可能会调度操作系统的零页线程)。如果IO请求操作很快,用异步IO方式反而还低效,还不如用同步IO方式。同步IO在同一时刻只允许一个IO操作,也就是说对于同一个文件句柄的IO操作是序列化的,即使使用两个线程也不能同时对同一个文件句柄同时发出读写操作。重叠IO允许一个或多个线程同时发出IO请求。异步IO在请求完成时,通过将文件句柄设为有信号状态来通知应用程序,或者应用程序通过GetOverlappedResult察看IO请求是否完成,也可以通过一个事件对象来通知应用程序。例如DeviceIoControl这个函数,他就可以通过参数指定是同步或异步,如果是同步的话,则该函数将会等待结果返回后,才执行下一条语句。如果是异步的话,DeviceIoControl调用后马上返回,如果参数正确,则回返回ERROR_IO_PENDING(忘了怎样写,不过肯定是有PENDING这个词),然后你可以通过GetOverlappedResult获取返回结果,是一个overlap结构,是在你调用DeviceIoControl的最后一个参数传进去的``简单的说``同步在编程里,一般是指某个操作执行完后,才可以执行后面的操作``拿到IO上来说``就是我要做完这个IO操作``才继续后面的操作```异步则是,我交带了某个操作给系统(可以是windows,也可以是你自己的库),我呆会过来拿,我现在要去忙别的``拿到IO上说``我交带了某个IO操作给系统。。。。。

编程中异步io和同步io有什么区别


异步文件IO也就是重叠IO。
在同步文件IO中,线程启动一个IO操作然后就立即进入等待状态,直到IO操作完成后才醒来继续执行。而异步文件IO方式中,线程发送一个IO请求到内核,然后继续处理其他的事情,内核完成IO请求后,将会通知线程IO操作完成了。
如果IO请求需要大量时间执行的话,异步文件IO方式可以显著提高效率,因为在线程等待的这段时间内,CPU将会调度其他线程进行执行,如果没有其他线程需要执行的话,这段时间将会浪费掉(可能会调度操作系统的零页线程)。如果IO请求操作很快,用异步IO方式反而还低效,还不如用同步IO方式。
同步IO在同一时刻只允许一个IO操作,也就是说对于同一个文件句柄的IO操作是序列化的,即使使用两个线程也不能同时对同一个文件句柄同时发出读写操作。重叠IO允许一个或多个线程同时发出IO请求。

简述同步IO和异步IO的区别


同步是阻塞模式,异步是非阻塞模式。
同步就是指一个进程在执行某个请求的时候,若该请求需要一段时间才能返回信息,那么这个进程将会一直等待下去,直到收到返回信息才继续执行下去;
异步是指进程不需要一直等下去,而是继续执行下面的操作,不管其他进程的状态。当有消息返回时系统会通知进程进行处理,这样可以提高执行的效率。

Linux中异步IO模型有哪些


1)阻塞I/O(blocking I/O)
2)非阻塞I/O (nonblocking I/O)
3) I/O复用(select 和poll) (I/O multiplexing)
4)信号驱动I/O (signal driven I/O (SIGIO))
5)异步I/O (asynchronous I/O (the POSIX aio_functions))
其中前4种都是同步,最后一种才是异步。

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