异步方式和前面说的两种方式完全不一样,关于异步这块,还有几个概念同步
、异步
; 阻塞
、非阻塞
,在这里一起做一个讲解
关于同步和异步,我们很好理解。同步机制是指发送方发送请求后,需要等待接收方返回响应后,才能发送下一个请求,而异步机制,发送方发送请求后,不等待接收方响应这个请求,就继续发送下个请求。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200522105927859.png?x-oss-process=
《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》
【docs.qq.com/doc/DSmxTbFJ1cmN1R2dB】 完整内容开源分享
image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTI2NTcz,size_16,color_FFFFFF,t_70)
阻塞和非阻塞,主要指socket读写数据的阻塞和非阻塞方式。Socket的本质其实也是IO操作。每一个TCP Socket的内核中都有一个发送缓冲区和接收缓冲区。对与阻塞模式来说,如果接收缓冲区为空,那么socket的read方法的线程就会阻塞,直到有数据进入接收缓冲区。而对于写数据到socket中而言,如果待发送的数据长度大于发送缓冲区的空余长度,那么write方法会进入阻塞。
乍一看这四个概念的解释会瞬间感到头大,也经常讲同步异步等同于阻塞非阻塞,其实,区分他们非常简单。
同步异步与阻塞非阻塞的主要区别是针对对象不同。
同步异步是针对调用者
来说的,调用者发起一个请求后,一直干等被调用者的反馈就是同步,不必等去做别的事就是异步。
阻塞非阻塞是针对被调用者
来说的,被调用者收到一个请求后,做完请求任务后才给出反馈就是阻塞,收到请求直接给出反馈再去做任务就是非阻塞。
而对于非阻塞模式来说,通过事件触发的方式来达到目的。我们可以认为NIO底层中存在一个I/O调度线程,它不断的扫描每个Socket的缓冲区,当发现写入缓冲区为空的时候,它会产生一个Socket可写事件,此时程序就可以把数据写入到Socket中。如果一次写不完,就等待下一次的可写事件通知;反之,当发现缓冲区里有数据的时候,它会产生一个Socket可读事件,程序收到这个通知事件就可以从Socket读取数据了。
那么基于这些概念又引除了四个概念: 同步阻塞
、同步非阻塞
、异步阻塞
、异步非阻塞
同步阻塞:发送方向接收方发送请求后,一直等待接收方响应;接收方在处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,就一直等待结果返回才响应发送方。期间一直处于阻塞状态;
同步非阻塞:发送方向接收方发送请求后,一直等待响应,接收方在进行IO操作的时候,可以不需要等待直接去做其他事,而因为还没有获得结果,发送方仍然处于等待状态。接收方获得io的操作完成后,把结果响应给发送方,接收方才进入下一次请求过程
异步阻塞:发送方向接收方发送请求后,不用等待响应,可以接着进行其他操作。接收方处理请求时进行的IO操作如果不能立刻获得结果,就一直等待返回结果后向发送方响应
异步非阻塞:发送方发送请求后,不用等待响应,可以继续做其他事情。接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果,也不等待,而是去做其他事情。当io操作完成后,把结果通知给接收方,接收方再响应给发送方
==============================================================================
Nginx结合了多进程机制
和异步机制
对外提供服务
Nginx服务启动后,会产生一个主进程
和多个工作进程
。
master进程主要用来管理worker进程,包含:接收来自外界的信号,向各worker进程发送信号,监控worker进程的运行状态,当worker进程退出后(异常情况下),会自动重新启动新的worker进程
而基本的网络事件,则是放在worker进程中来处理了。多个worker进程之间是对等的,他们同等竞争来自客户端的请求,各进程互相之间是独立的。一个请求,只可能在一个worker进程中处理,一个worker进程,不可能处理其它进程的求,worker进程的个数是可以设置的,一般我们会设置与机器cpu核数一致
Master进程的作用是?
读取并验证配置文件nginx.conf;管理worker进程;
Worker进程的作用是?
每一个Worker进程都维护一个线程(避免线程切换),处理连接和请求;注意Worker进程的个数由配置文件决定,一般和CPU个数相关(有利于进程切换),配置几个就有几个Worker进程。
master来管理worker进程,所以我们只需要与master进程通信就行了。master进程会接收来自外界发来的信号,再根据信号做不同的事情,比如我们前面常用的
./sbin/nginx -c conf/nginx.conf -s reload
执行这个命令时,master收到这个信号以后先启动一个新的Nginx进程,而新的Nginx进程在解析到reload参数后,就知道是要控制Nginx来重新加载配置文件,它会向master进程发送信号,然后master会重新加载配置文件,在启动新的worker进程,并向所有老的worker进程发送信号,告诉他们可以退休了,新的worker启动之后就可以以新的配置文件接收新的请求了 – 热部署的原理
我们基本上知道了在操作nginx时,nginx内部所做的事情,那么worker进程是如何处理请求的呢? 在Nginx中,所有的worker进程都是平等的,每个进程处理每个请求的机会是一样的。当我们提供80端口的http服务时,一个连接请求过来,每个进程都可能处理这个连接。
worker进程是从master进程fork过来的,而在master进程中,会先建立好需要listen的socket,然后fork出多个worker进程,当有新连接请求过来时work进程可以去处理,为了避免惊群效应,worker进程在处理请求之前先要去抢占accept_mutex,也就是互斥锁,当获得锁成功以后,就可以去解析处理这个请求。请求处理完以后再返回给客户端。