NIO为什么会导致CPU100%?

1. Java IO 类型概览
  • BIO:阻塞I/O,每个连接一个线程,简单但遇到高并发时性能瓶颈明显。
  • NIO:非阻塞I/O,JDK 1.4引入,一个线程处理多个IO操作,提高资源利用率和系统吞吐量。
  • AIO:异步I/O,JDK 1.7引入,IO操作完成后通过回调通知应用程序。
2. NIO 空轮询问题
  • 问题描述:即使没有IO操作,NIO的Selector仍会不断轮询,导致CPU使用率飙升至100%。
  • 技术背景:Epoll技术在Linux系统下Java NIO的空轮询问题。
3. 空轮询产生的原因
  • 场景复现:连接建立、数据读写、连接关闭过程中,Selector因异常事件集合变化而被不断唤醒。
  • 根本原因:JDK未妥善处理连接突然中断的情况,SelectionKey未定义异常事件类型,导致无法捕捉和处理异常,持续空轮询。
4. 解决空轮询的方法
  • 升级Java版本:新版本中Oracle和OpenJDK团队已解决此问题,但更新后仍可能遇到。
  • 使用第三方库:如Netty,通过检测和处理空轮询,采取增加等待时间或重建Selector等措施避免CPU资源浪费。
5. Netty 解决空轮询的实现细节
  • 具体实现:未在文中详述,但提示Netty通过一些机制避免了空轮询问题。
  • 重建Selector的作用:重建Selector可能有助于重置状态,避免因旧Selector状态导致的空轮询。
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