异步 I/O 是否消耗线程？答案

【问题标题】：Does asyncronous I/O consume threads?异步 I/O 是否消耗线程？
【发布时间】：2013-12-11 11:14:41
【问题描述】：

我正在尝试了解 akka 演员并确定他们的好处。我知道许多参与者可以共享同一个线程，从而获得巨大的效率 - 但是在 Web 应用程序的上下文中，Web 容器应该在请求之间做同样的事情对吗？

因此好处可以归结为 I/O - 阻塞 I/O 会暂停线程以供其他人使用。

异步 I/O 是否消耗线程？当我获得某个 I/O 结果的未来时，是否会在该 I/O 完成时使用线程？

【问题讨论】：

标签： scala scalability akka reactive-programming

【解决方案1】：

here 对 Java 异步 I/O 模型的描述很容易掌握。基本思想是有一个内部线程池，它从内核检索完成的 I/O 通知，然后分派给其他线程以对其执行所需的操作。

所以，从某种意义上说，是的，它使用线程。这里还有一点需要考虑：一切都是如此。那里的每一个软件都需要一个进程，在某个时候，检查一个 I/O 是否已经完成，以便它可以对其执行后续任务（好吧，它可能是即发即弃的，但那是对实际诉讼有所限制）。在以异步 I/O 闻名的 nodejs 上，该线程称为“事件循环”（尽管整体模型非常不同）。

这里的重点是每个 I/O 操作没有一个线程对应。相反，有一个内部线程池负责接收所有异步 I/O 完成事件，然后在完成时采取任何所需的操作。

也许更好的问题是：Java 中的异步 I/O 消耗的线程是否与正在处理的 I/O 请求的数量成比例？不，它没有；它消耗固定数量的线程。更有用的问题：在 Java 中启动异步 I/O 时，是否会阻塞启动 I/O 的线程？不，不是的;它立即返回。以及与该主题相关的问题：Java 中的异步 I/O 是否使用参与者线程池中的线程？不，它没有。

接下来，到异步 I/O 返回的未来。当 I/O 未完成时，不会使用任何线程。但是，有一个 线程池 分配给该未来的完成，并且当 I/O 完成时，该池中的一个线程将用于执行与该未来的完成相关联的操作.完成这些操作后，线程将返回到该线程池。该线程池可能与演员使用的线程池不同（尽管我想可能有办法做到这一点）。

【讨论】：

我相信akka的implict val exec = context.dispatcher表示IO结果会在同一个线程池中检索。我曾考虑改变我的问题以更清楚地了解比例性，但也许您的答案是“不，它不消耗线程，但它确实使用线程”。标记为答案，因为它很深入。
@Stephen 可能有一个隐式，但 Java 不使用隐式，所以它会忽略它。如果您使用其他库中的异步 i/o，则必须检查其自己的文档。
太棒了——完全忘记了 Akka 也是一个 Java 库；）。大概你仍然可以使用context.dispatcher 来执行Future 吗？
@Stephen 是的，但请注意 Scala Future 确实不使 I/O 异步！如果您执行Future { blockingIO() } 之类的操作，您将在 I/O 上获得一个线程阻塞。不过，您可以使用 Promise 创建 Future 并将其与异步回调结合起来。

【解决方案2】：

TL;DR 接受的答案：不，异步 I/O 不消耗线程，但使用线程从内核。

另外，来自Play Framework: async I/O without the thread pool and callback hell：

在事件服务器上，等待 I/O 非常便宜：空闲请求的成本可以忽略不计，因为它们不会占用线程。

【讨论】：

是的，这是正确的——但它只适用于非阻塞 I/O。你不能简单地通过在上面撒一些 Akka 魔法来将阻塞 I/O 变成非阻塞 I/O——它不是那样工作的。这是 node.js 社区中的一个众所周知的问题，它导致许多库被重写以执行异步 I/O。令人惊讶的是，在 JVM 世界中，没有与 JDBC 等效的异步数据库访问，尽管少数数据库具有可从 Java 和 Scala 使用的异步 API。
顺便说一下通过在上面撒点魔法将阻塞 IO 变成非阻塞 IO——这就是 gevent 的全部意义，当然是在 python 世界中。跨度>
@om-nom-nom 谢谢，有趣！我正在考虑为此使用元编程 - 但以一种非常不同的方式。另一个值得研究的想法！