各位同学，下午好！ 今天我们来深入探讨一个在并发编程中至关重要，却又常常被开发者忽略的底层机制——“系统调用开销”（Syscall Overhead），以及 Go 语言是如何以其独特且精妙的运行时（runtime）调度策略，来高效处理阻塞式系统调用，从而实现其卓越的并发性能的。我们将重点剖析 Go 语言中 M（机器线程）在遇到阻塞式系统调用时的阻塞与拉起逻辑。 第一部分：系统调用开销 (Syscall Overhead) 我们首先来理解什么是系统调用，以及它为什么会带来开销。 什么是系统调用？ 在现代操作系统中，为了保护系统资源和确保程序的稳定性与安全性，CPU 的执行被分为不同的特权级别。通常分为用户模式（User Mode）和内核模式（Kernel Mode）。 用户模式：应用程序在这种模式下运行，它们只能访问有限的硬件资源，不能直接执行特权指令，例如直接访问硬盘、网卡或更改内存页表。 内核模式：操作系统内核在这种模式下运行，拥有最高特权，可以访问所有硬件资源并执行任何指令。 当应用程序需要执行一些特权操作，例如读写文件、发送网络数据、创建进程、分配内存等，它不能直接完成，而必须通 …
Node.js Event Loop 中的 I/O 线程池：Libuv 是如何将阻塞 I/O 转换为非阻塞的
Node.js Event Loop 中的 I/O 线程池：Libuv 如何将阻塞 I/O 转换为非阻塞的 各位同仁，欢迎来到今天的技术讲座。我们将深入探讨 Node.js 这一以其非阻塞、事件驱动特性而闻名的运行时环境。一个核心的疑问始终萦绕在我们心头：JavaScript 本质上是单线程的，那么 Node.js 是如何高效处理大量 I/O 操作，而不会导致主线程阻塞的呢？答案藏匿于其内部精巧的架构中，尤其是其核心的跨平台抽象层——Libuv，以及它所管理的 I/O 线程池。 今天，我们将一起剥开 Node.js 的神秘面纱，理解 Libuv 如何巧妙地将那些在操作系统层面通常是阻塞的 I/O 调用，转化为对 JavaScript 开发者而言的非阻塞体验。 1. Node.js 的核心悖论：单线程与高并发 I/O 首先，让我们确立一个基本事实：JavaScript 在浏览器和 Node.js 环境中，其执行模型都是单线程的。这意味着在任何给定时刻，只有一条指令在执行。这带来了一个显而易见的挑战：如果我们的程序需要从磁盘读取一个大文件，或者向远程数据库发送一个查询，这些操作往往需要等待 …
继续阅读“Node.js Event Loop 中的 I/O 线程池：Libuv 是如何将阻塞 I/O 转换为非阻塞的”
利用CSS Houdini实现复杂的波浪、粒子效果而不阻塞主线程
CSS Houdini：释放你的创造力，绘制无限可能 大家好！今天我们来聊聊CSS Houdini，一个能彻底改变我们编写CSS方式的神奇工具。它允许我们直接扩展浏览器的渲染引擎，用JavaScript编写底层的CSS特性，从而实现以前无法想象的视觉效果和性能优化。更重要的是，Houdini 的 API 设计保证了这些操作都在独立的线程中运行，避免阻塞主线程，让我们的页面始终保持流畅。 今天我们将重点关注如何使用 Houdini 实现复杂的波浪和粒子效果，这些效果通常需要大量的计算，如果直接在 JavaScript 中操作 DOM，很容易造成性能瓶颈。但有了 Houdini，我们就可以将这些计算交给浏览器底层，让它高效地完成渲染工作。 Houdini 的核心概念 在深入代码之前，我们先来了解一下 Houdini 的几个核心概念： Paint API: 允许我们自定义元素的背景、边框和内容。我们可以使用 Canvas API 在这些区域绘制任何我们想要的东西，比如渐变、图案、甚至动画。 Animation Worklet API: 允许我们创建高性能的动画，这些动画在独立的线程中运行，不 …
Swoole Fiber的挂起与恢复：实现长连接（WebSocket）和阻塞I/O的非阻塞转换
Swoole Fiber：挂起与恢复，长连接与阻塞I/O的非阻塞转换 大家好，今天我们来深入探讨Swoole Fiber的挂起与恢复机制，以及它如何帮助我们实现长连接（WebSocket）和阻塞I/O的非阻塞转换。Swoole Fiber作为Swoole扩展的核心特性之一，为开发者提供了高效、便捷的并发编程模型，使得我们可以用同步的代码编写异步程序，极大地提高了开发效率和代码可读性。 1. Fiber 的基本概念 在深入挂起与恢复之前，我们需要先理解Fiber的基本概念。Fiber，也称为协程（Coroutine），是一种用户态的轻量级线程。与操作系统内核管理的线程不同，Fiber的调度完全由用户程序控制，避免了内核上下文切换的开销。 1.1 线程 vs. Fiber 特性 线程 (Thread) Fiber (协程) 管理者 操作系统内核 用户程序 切换开销 较高，涉及内核态切换 极低，用户态切换 并发方式 并行 (在多核CPU上) 并发 (在一个线程内) 内存占用 较大，通常几MB 较小，几十KB甚至更少 适用场景 CPU密集型任务 I/O密集型任务 1.2 Swoole Fibe …
JAVA Reactor 异步链执行阻塞？检查阻塞 API 与 publishOn 使用方式
JAVA Reactor 异步链执行阻塞？检查阻塞 API 与 publishOn 使用方式 大家好，今天我们来深入探讨一个在使用 Reactor 进行响应式编程时经常遇到的问题：异步链执行阻塞。Reactor 作为一款强大的响应式编程框架，旨在帮助我们构建高吞吐量、低延迟的应用程序。然而，不正确的使用方式，特别是涉及阻塞 API 或不恰当的 publishOn 使用，会导致我们期望的异步特性大打折扣，甚至出现阻塞现象。 阻塞的根源：阻塞 API 与 Reactor 的冲突 Reactor 本质上是一个基于事件循环的非阻塞框架。它通过订阅发布模式，将数据流分解成一系列操作，并利用非阻塞 I/O 和线程池来并发执行这些操作。然而，当我们引入阻塞 API 时，这种非阻塞的特性就会被破坏。 什么是阻塞 API？ 阻塞 API 指的是那些在执行完成之前会一直占用线程的 API。例如，传统的同步 I/O 操作（如 FileInputStream.read()）、数据库连接的 getConnection() 方法、以及一些 CPU 密集型的计算任务。 阻塞 API 如何影响 Reactor？ 当 …
JAVA Reactor 异步链执行阻塞？检查阻塞 API 与 publishOn 使用方式
JAVA Reactor 异步链执行阻塞分析与解决 各位同学，大家好！今天我们来深入探讨一个在使用 Reactor 进行异步编程时经常遇到的问题：异步链执行阻塞。这个问题往往隐藏得比较深，不容易被发现，但却会对系统的性能产生显著的影响。我们将从阻塞的根源入手，分析常见的错误用法，并提供一些实用的解决方案。 阻塞的本质：线程的停滞 在深入 Reactor 之前，我们需要先明确阻塞的本质。阻塞是指一个线程在等待某个资源或者事件时，暂停执行的状态。这个资源或者事件可以是 I/O 操作完成、锁的释放、信号量的获取等等。当一个线程处于阻塞状态时，它无法执行任何其他任务，直到阻塞解除。 在传统的同步编程模型中，阻塞是不可避免的。例如，当一个线程执行一个 I/O 操作时，它会一直等待操作完成，直到数据返回。这种阻塞会导致线程资源的浪费，因为线程在等待期间无法执行任何其他任务。 Reactor 通过事件循环和非阻塞 I/O 来解决这个问题。它将 I/O 操作委托给操作系统，并在操作完成时通过事件通知线程。这样，线程就可以在等待 I/O 操作完成期间执行其他任务，从而提高系统的并发能力。 Reactor …
HTML文档的CSS阻塞与脚本阻塞：对首次内容绘制（FCP）的影响与优化策略
HTML文档的CSS阻塞与脚本阻塞：对首次内容绘制（FCP）的影响与优化策略 大家好！今天我们来深入探讨一个Web性能优化的核心话题：HTML文档中CSS阻塞与脚本阻塞，以及它们对首次内容绘制（FCP）的影响，并分享一些实用的优化策略。 1. 理解首次内容绘制 (FCP) 首次内容绘制（First Contentful Paint，FCP）是衡量用户体验的关键指标之一。它标记了浏览器首次呈现任何内容（文本、图像等）的时间点，这代表用户开始看到页面上的东西，而不是一片空白。一个快速的FCP能给用户带来更流畅的体验，减少用户流失。 优化FCP的目标是尽可能缩短这个时间。而CSS和JavaScript的加载和执行，常常是影响FCP的关键因素。 2. CSS阻塞渲染的机制 浏览器在构建渲染树之前，需要完成两个关键步骤： 构建DOM树 (Document Object Model): 解析HTML代码，生成DOM树。 构建CSSOM树 (CSS Object Model): 解析CSS代码，生成CSSOM树。 渲染树则是DOM树和CSSOM树结合的产物，浏览器利用渲染树来计算布局和绘制页面。 关 …
Java I/O模型的演变：从阻塞I/O到异步I/O的底层机制解析
Java I/O模型的演变：从阻塞I/O到异步I/O的底层机制解析 大家好，今天我们来深入探讨Java I/O模型的演变过程，从最基础的阻塞I/O到最终的异步I/O。理解这些模型的底层机制对于编写高性能、高并发的Java应用程序至关重要。 一、阻塞I/O (Blocking I/O) 阻塞I/O是最简单也是最传统的I/O模型。其核心特点是，当一个线程发起I/O操作（例如读取数据）时，线程会被阻塞，直到数据准备好并被读取到内存中。 1. 工作原理： 线程调用read()或write()等I/O方法。 如果数据尚未准备好，操作系统会将该线程挂起，使其进入阻塞状态。 当数据准备好后，操作系统将数据拷贝到用户空间的缓冲区，并将线程唤醒。 线程继续执行，处理读取到的数据。 2. 缺点： 低效的资源利用率： 在等待I/O完成期间，线程无法执行任何其他任务，导致CPU资源浪费。 并发能力差： 难以处理大量的并发请求，因为每个请求都需要一个独立的线程，而线程的创建和销毁开销很大。 3. 代码示例： import java.io.IOException; import java.io.InputStre …
Python高级技术之：`subprocess`模块的`run()`、`popen()`和`call()`：阻塞与非阻塞的命令执行。
各位观众，晚上好！我是今晚的讲师，很高兴和大家一起聊聊Python subprocess模块这三个重量级选手：run()、popen()和call()。它们就像厨房里的三把刀，各有千秋，用对了能让你料理各种系统命令得心应手。 今天，我们不搞虚的，直接上干货，用最接地气的方式，把这三个方法扒个底朝天，让大家以后遇到需要执行系统命令的情况，不再抓瞎。 开胃小菜：subprocess模块是干啥的？ 简单来说，subprocess模块就是Python连接操作系统shell的桥梁。有了它，你就可以在Python程序里像直接在命令行里敲命令一样，执行各种系统命令，比如ls、ping、mkdir等等。这对于自动化运维、脚本编写、甚至简单的程序交互都非常有用。 第一道主菜：subprocess.run() – 现代化的瑞士军刀 run()方法是Python 3.5之后引入的，可以说是官方推荐的用法。它就像一把瑞士军刀，功能强大且使用方便。它会等待命令执行完毕，并返回一个CompletedProcess对象，包含了命令执行的所有信息，例如返回值、标准输出、标准错误等等。 阻塞式执行: run()会阻塞程 …
继续阅读“Python高级技术之：`subprocess`模块的`run()`、`popen()`和`call()`：阻塞与非阻塞的命令执行。”
Python高级技术之：`Python`的`sockets`编程：阻塞式和非阻塞式`socket`的内部实现。
各位观众老爷们，晚上好！我是今天的讲师，咱们今天的主题是Python的Sockets编程，重点是阻塞式和非阻塞式Socket的内部实现。别害怕，虽然标题听起来有点吓人，但咱们的目标是把它讲得像听相声一样轻松愉快。 一、Socket：网络世界的门面担当 首先，咱们得明白Socket是个啥玩意儿。简单来说，Socket就是应用程序访问网络世界的接口。你可以把它想象成你家门口的快递接收点。你想网购（发送数据），快递员（网络协议）就把东西送到你家门口（Socket），你再签收（接收数据）。或者你想寄快递（发送数据），你把东西放到你家门口（Socket），快递员（网络协议）再取走。 在Python里，socket 模块提供了访问底层操作系统Socket接口的能力。 用人话说，就是Python帮你把网络编程的复杂细节藏起来了，你只需要用简单的函数就能实现网络通信。 二、阻塞式Socket：老老实实等结果 阻塞式Socket，顾名思义，就是老老实实地等待结果。 当你调用 socket.recv() 接收数据时，如果数据还没来，你的程序就会卡在那里，啥也不干，直到收到数据为止。 这就像你打电话给朋友， …
继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`sockets`编程：阻塞式和非阻塞式`socket`的内部实现。”