了解常见的TCP/UDP
TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的可靠的传输协议。类似于打电话，它通过建立一个连接和保证数据的可靠传输来提高通信的可靠性。然而，由于要确保数据的可靠性，TCP协议会增加网络负担，效率相对较低。
UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接、不可靠的传输协议。类似于广播，UDP协议可以实现一对多的通信，且由于没有连接的建立和数据的确认，所以传输效率相对较高。然而，由于缺乏连接和确认机制，UDP的可靠性较差。
在了解TCP和UDP之后，常见的面试题包括TCP的三次握手和四次挥手。为什么要采用三次握手而不是两次握手呢？这是因为网络传输本身具有不稳定性，例如网络超时和网络阻塞等问题。如果只进行两次握手，当服务端返回第二次握手给客户端后，无法确定客户端是否成功建立连接。因此，必须进行第三次握手，以确保客户端接收到了连接请求。否则，如果客户端由于网络原因导致丢失了此次连接请求，服务器将一直等待该连接的空闲超时才会关闭请求，这将严重消耗服务器资源。
四次挥手也是类似于三次握手的原因。由于网络传输的不稳定性，断开连接时需要确保双方都收到断开请求。在四次挥手中，首先客户端发送断开连接请求，然后服务端发送确认收到请求的消息，接着服务端发送断开连接请求，最后客户端发送确认收到请求的消息，完成连接的断开。这样可以确保双方都能正确处理断开连接的操作。
了解BIO、NIO、AIO
BIO是最简单的一种I/O模型，它采用同步阻塞方式进行通信。每个客户端连接都需要独立的线程进行处理，当有大量的并发请求时，线程数量会急剧增加，导致资源消耗增加，性能下降。
NIO是相对复杂的一种I/O模型，它使用了Channel、Selector和Buffer来实现非阻塞的通信。通过Selector的多路复用机制，可以使用一个线程处理多个客户端连接，从而提高并发能力。但是，NIO适合处理短请求，如果长时间占用I/O，可能会导致服务器资源耗尽。
以下是使用NIO实现一个简单的服务器示例：
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class NioServerExample {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建ServerSocketChannel，并绑定端口
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
// 创建Selector，并将ServerSocketChannel注册到Selector上
Selector selector = Selector.open();
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
// 监听事件
selector.select();
// 处理事件
Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();
while (keyIterator.hasNext()) {
SelectionKey key = keyIterator.next();
keyIterator.remove();
if (key.isAcceptable()) {
// 接受客户端连接
ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key.channel();
SocketChannel socketChannel = serverChannel.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (key.isReadable()) {
// 读取客户端数据
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
if (bytesRead == -1) {
// 客户端关闭连接
socketChannel.close();
} else {
buffer.flip();
byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
buffer.get(data);
String message = new String(data);
System.out.println("Received message: " + message);
// 响应客户端
ByteBuffer responseBuffer = ByteBuffer.wrap("Hello, client!".getBytes());
socketChannel.write(responseBuffer);
}
}
}
}
}
}
AIO相对于NIO来说简单一些，但是由于底层需要操作系统的支持，所以应用范围相对较小。AIO是异步非阻塞的I/O模型，在NIO的基础上，通过另外的线程来处理业务的返回值，从而实现异步操作。
JAVA NIO的核心组件
JAVA NIO的核心组件包括缓冲区（buffer）、通道（channel）和选择器（selector）。
- 缓冲区用于存储客户端与服务器端交互的数据信息，
- 而通道类似于流，每个客户端都会有一个独立的通道。
- 选择器是多路复用的关键，它能够找出具有事件的通道，并将其交给服务器线程进行处理。
通过这些核心组件，JAVA NIO模型实现了高效的非阻塞I/O操作，提升了服务器的并发处理能力。
select、poll和epoll的比较与应用
select、poll和epoll是Linux系统中的三种I/O多路复用机制。它们的目的是为了实现高效的事件驱动编程，以便在多个I/O操作中选择可读、可写或异常事件。
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