前端面試題：瀏覽器如何解析HTML文件？

覽器解析HTML文件的過程是網頁呈現的關鍵步驟之一。具體介紹如下：

HTML文檔的接收和預處理

網絡請求處理：當用戶輸入URL或點擊鏈接時，瀏覽器發起HTTP請求，服務器響應并返回HTML文件。此過程中，瀏覽器需要處理DNS查詢、建立TCP連接等底層網絡通信操作。
預解析優化：為了提高性能，現代瀏覽器在主線程解析HTML之前會啟動一個預解析線程，提前下載HTML中鏈接的外部CSS和JS文件。這一步驟確保了后續渲染過程的順暢進行。

解析為DOM樹

詞法分析和句法分析：瀏覽器的HTML解析器通過詞法分析將HTML文本標記轉化為符號序列，然后通過句法分析器按照HTML規范構建出DOM樹。每個節點代表一個HTML元素，形成了多層次的樹狀結構。
生成對象接口：生成的DOM樹是頁面元素的結構化表示，提供了操作頁面元素的接口，如JavaScript可以通過DOM API來動態修改頁面內容和結構。

CSS解析與CSSOM樹構建

CSS文件加載與解析：瀏覽器解析HTML文件中的<link>標簽引入的外部CSS文件和<style>標簽中的內聯CSS，生成CSSOM樹。CSSOM樹反映了CSS樣式的層級和繼承關系。
CSS屬性計算：包括層疊、繼承等，確保每個元素對應的樣式能夠被準確計算。這些計算過程為后續的布局提供必要的樣式信息。

JavaScript加載與執行

阻塞式加載：當解析器遇到<script>標簽時，它會停止HTML的解析，轉而先加載并執行JavaScript代碼。這是因為JS可能會修改DOM結構或CSSOM樹，從而影響已解析的部分。
異步和延遲加載：為了不影響頁面的初步渲染，可以采用async或defer屬性來異步加載JS文件，這樣可以在后臺進行JS的加載和執行，而不阻塞HTML解析。

渲染樹的構建

合并DOM樹和CSSOM樹：有了DOM樹和CSSOM樹后，瀏覽器將它們組合成渲染樹，這個樹只包含顯示界面所需的DOM節點及對應的樣式信息。
不可見元素的排除：渲染樹會忽略例如<head>、<meta>等不可見元素，只關注<body>內的可視化內容。

布局計算（Layout）

元素位置和尺寸確定：瀏覽器從渲染樹根節點開始，遞歸地計算每個節點的精確位置和尺寸，這個過程也被稱為“回流”或“重排”，是后續繪制的基礎。
布局過程的優化：現代瀏覽器會盡量優化布局過程，例如通過流式布局的方式減少重復計算，確保高效地完成布局任務。

繪制（Paint）

像素級繪制：繪制是一個將布局計算后的各元素繪制成像素點的過程。這包括文本、顏色、邊框、陰影以及替換元素的繪制。
層次化的繪制：為了高效地更新局部內容，瀏覽器會將頁面分成若干層次（Layer），對每一層分別進行繪制，這樣只需更新變化的部分。

因此，我們開發中要注意以下幾點：

避免過度使用全局腳本：盡量減少使用全局腳本或者將它們放在文檔底部，以減少對HTML解析的阻塞。
合理組織CSS和使用CSS預處理器：合理組織CSS文件的結構和覆蓋規則，利用CSS預處理器進行模塊化管理。
利用瀏覽器緩存機制：通過設置合理的緩存策略，減少重復加載相同資源，提升二次訪問的體驗。
優化圖片和多媒體資源：適當壓縮圖片和優化多媒體資源的加載，減少網絡傳輸時間和渲染負擔。

綜上所述，瀏覽器解析HTML文件是一個復雜而高度優化的過程，涉及從網絡獲取HTML文檔到最終將其渲染到屏幕上的多個步驟。開發者需要深入理解這些步驟，以優化網頁性能和用戶體驗。通過合理組織HTML結構、優化資源加載順序、減少不必要的DOM操作和合理安排CSS和JavaScript的加載與執行，可以顯著提升頁面加載速度和運行效率。

言：

本人最近打算開始學習web開發了，每天寫一點筆記，如果需要的話可以留個參考，如果沒有人需要，我就當自己記筆記了，如果哪里有問題歡迎各位高手評論區留言指點，感謝。

筆記正文：

1、基本格式：

書寫文本有文本格式，編寫網頁的時候，html 也有自己的基本結構或基本格式，它是這樣的：↓

大標簽包含小標簽，小標簽內對應不同的內容，而這些標簽的分級結構就是父、子關系，并且層級之間是靠縮進來區分，越靠外的為父。

算機網絡中的OSI七層模型

計算機網絡中的OSI（Open Systems Interconnection）七層模型是一種理論框架，用于描述計算機網絡中數據通信的過程。OSI模型將計算機網絡通信過程劃分為七個層次，每個層次都有其特定的功能和協議。這種分層結構有助于研究和理解計算機網絡中的通信原理。以下是OSI七層模型的各個層次及其主要功能：

應用層是OSI模型的第七層，也是網絡應用程序和網絡協議之間的接口。應用層主要負責為用戶提供各類應用服務，如文件傳輸、電子郵件、Web瀏覽等。

表示層是OSI模型的第六層，主要負責處理在網絡中傳輸的數據的表示方式，如數據加密、解密、壓縮、解壓縮等。表示層確保了不同系統之間的數據兼容性。

會話層是OSI模型的第五層，主要負責建立、維護和終止應用程序之間的通信會話。會話層提供了數據交換的同步和確認機制。

傳輸層是OSI模型的第四層，主要負責在源主機和目標主機之間提供可靠的、端到端的數據傳輸服務。傳輸層通過分段、封裝和重組數據來實現可靠的數據傳輸。常見的傳輸層協議包括TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）。

網絡層是OSI模型的第三層，主要負責將數據包從源主機路由到目標主機。網絡層主要負責邏輯尋址、路由選擇和分組轉發。常見的網絡層協議包括IP（互聯網協議）和ICMP（互聯網控制報文協議）。

數據鏈路層是OSI模型的第二層，主要負責將網絡層傳來的數據包封裝成幀（Frame），并在同一局域網內進行傳輸。數據鏈路層主要負責物理尋址、數據成幀、錯誤檢測和流量控制。常見的數據鏈路層協議包括以太網（Ethernet）、令牌環（Token Ring）和無線局域網（Wi-Fi）等。

物理層是OSI模型的第一層，主要負責在物理介質上實現比特流的透明傳輸。物理層主要關注硬件接口、電氣特性、光纖、無線傳輸等方面的問題。

OSI七層模型提供了一個通用的框架，幫助研究和理解計算機網絡中的通信原理。實際應用中，我們通常使用TCP/IP四層模型，它包括了應用層、傳輸層、網絡層和鏈路層，與OSI模型有一定的對應關系。

HTML框架的必要性

HTML框架進行分層設計的主要原因是為了提高代碼的可讀性、可維護性和可重用性。將HTML框架分層可以提高整體項目的結構和邏輯，便于開發者更好地理解和修改代碼。分層設計具有以下優點：

提高可讀性：通過將HTML框架劃分為不同的層次，可以使代碼結構更清晰，有助于開發者快速理解代碼的功能。
便于維護：分層設計有助于將功能模塊化，這樣可以方便地修改或替換某個模塊，而不會影響其他部分的代碼。這有助于提高項目的可維護性。
可重用性：將HTML框架分層可以將公共部分提取為可重用的組件，這樣可以在不同項目中重復使用這些組件，提高開發效率。
適應性：分層設計可以讓HTML框架更容易適應不同的設備和屏幕尺寸，提高項目的兼容性。
便于協作：在大型項目中，通常會有多個開發者參與。通過分層設計，開發者可以專注于自己的模塊，減少代碼沖突和溝通成本。

HTML框架的組成

HTML框架包括Application層``middleware層``route層``codec層``transport層 Application層應用層通常包括與業務邏輯相關的代碼，如Web應用程序的控制器（Controller）、視圖（View）和模型（Model）。應用層的主要作用是處理用戶請求并返回相應的響應。

Middleware層中間件層是介于應用層和底層框架之間的一層，負責處理一些通用的功能，如身份驗證、授權、緩存、日志記錄等。中間件層有助于將業務邏輯與通用功能分離，使得應用層更加簡潔和易于維護。

Route層路由層負責處理HTTP請求的URL和HTTP方法（如GET、POST等），將請求分發到相應的控制器和方法。路由層的主要作用是根據URL映射來定位具體的功能代碼。

Codec層編解碼層負責處理數據的編碼和解碼。在Web開發中，編碼和解碼通常涉及到HTML、CSS、JavaScript等前端技術的處理，以及JSON、XML等數據交換格式的處理。編解碼層的主要作用是將數據轉換為特定的格式，以便在不同層之間進行傳輸和處理。

Transport層傳輸層負責處理底層的網絡通信，如TCP、UDP等協議的使用。在Web開發中，傳輸層通常涉及到HTTP協議的處理，包括請求和響應的創建、發送和接收。傳輸層的主要作用是確保數據的可靠傳輸和在網絡中的正確路由。

這些層次在實際應用中可能因框架和場景的不同而有所差異。但是，從您提供的描述來看，它們分別負責處理Web應用程序中的不同功能，共同構成了一個完整的Web開發框架。

HTML框架和服務端客戶端之間的通信對比

Application層應用層設計

應用層設計主要是設置各種接口，用于路由使用。

例如在字節后端進階版中的大項目中的注冊接口。

/douyin/user/register/ - 用戶注冊接口

新用戶注冊時提供用戶名，密碼，昵稱即可，用戶名需要保證唯一。創建成功后返回用戶 id 和權限token.

接口類型

POST

接口定義

go復制代碼syntax = "proto2";
package douyin.core;

message douyin_user_register_request {
  required string username = 1; // 注冊用戶名，最長32個字符
  required string password = 2; // 密碼，最長32個字符
}

message douyin_user_register_response {
  required int32 status_code = 1; // 狀態碼，0-成功，其他值-失敗
  optional string status_msg = 2; // 返回狀態描述
  required int64 user_id = 3; // 用戶id
  required string token = 4; // 用戶鑒權token
}

go復制代碼func Register(username, password string) (id int64, token int64, err error) {
   if len(username) > 32 {
      return 0, 0, errors.New("用戶名過長，不可超過32位")
   }
   if len(password) > 32 {
      return 0, 0, errors.New("密碼過長，不可超過32位")
   }
   // 先查布隆過濾器，不存在直接返回錯誤，降低數據庫的壓力
   if userNameFilter.TestString(username) {
      return 0, 0, errors.New("用戶名已經存在！")
   }
   //雪花算法生成token
   node, err := snowflake.NewNode(1) //這里的userIdInt64就是 User.Id(主鍵)
   if err != nil {
      log.Println("雪花算法生成id錯誤!")
      log.Println(err)
   }
   token1 := node.Generate().Int64()
   tokenStr := strconv.FormatInt(token1, 10)
   user := domain.User{}
   // 再查緩存
   data, err := dao.RedisClient.Get(context.Background(), tokenStr).Result()
   if err == redis.Nil {
      fmt.Println("token does not exist")
   } else if err != nil {
      fmt.Println("Error:", err)
   } else {
      num, err := strconv.ParseInt(data, 10, 64)
      if err != nil {
         fmt.Println("Error:", err)
         return num, 0, err
      }

      return num, token1, nil
   }
   //在查數據庫
   user = domain.User{}
   dao.DB.Model(&domain.User{}).Where("name = ?", username).Find(&user)
   if user.Id != 0 {
      return 0, 0, errors.New("用戶已存在")
   }
   user.Name = username
   // 加密存儲用戶密碼
   user.Salt = randSalt()
   buf := bytes.Buffer{}
   buf.WriteString(username)
   buf.WriteString(password)
   buf.WriteString(user.Salt)
   pwd, err1 := bcrypt.GenerateFromPassword(buf.Bytes(), bcrypt.MinCost)
   if err1 != nil {
      return 0, 0, err
   }
   user.Pwd = string(pwd)

   //存在mysql里邊
   dao.DB.Model(&domain.User{}).Create(&user)
   //再把用戶id作為鍵 用戶的所有信息作為值存在其中
   //用戶信息的緩存是 保存在redis中 一個以id為鍵 user json為值
   jsonuser, err1 := MarshalUser(user)
   if err1 != nil {
      fmt.Println("err1", err1)
      return 0, 0, err1
   }
   err = dao.RedisClient.Set(context.Background(), strconv.FormatInt(user.Id, 10), jsonuser, 0).Err()
   if err != nil {
      fmt.Println("err", err)
      return 0, 0, err
   }
   // 布隆過濾器中加入新用戶
   userIdFilter.AddString(strconv.FormatInt(user.Id, 10))
   userNameFilter.AddString(username)
   return user.Id, token1, nil
}

本接口注冊功能實現：把所有信息存在mysql里邊當然redis里邊也存在這些信息，當然username也存在了布容過濾器中去，當接收到用戶的username的時候我們現在布容過濾器中先查詢是否存在如果存在則直接返回err,不存在然后再在redis里邊查詢，因為redis相比于mysql是更為輕量級的所以我們要先在redis里邊進行查，如果查不到再進mysql里邊查去，查不到說明沒有注冊過，可以注冊。

命名規范

遵循命名規范原則。

Middleware層中間件

gin框架里的中間件分為全局中間件，局部中間件。那么什么是中間件？中間件是為應用提供通用服務和功能的軟件。數據管理、應用服務、消息傳遞、身份驗證和 API 管理通常都要通過中間件。在gin框架里，就是我們的所有API接口都要經過我們的中間件，我們可以在中間件做一些攔截處理。

中間件常用模型

全局中間件

這個是在服務啟動就開始注冊，全局意味著所有API接口都會經過這里。Gin的中間件是通過Use方法設置的，它接收一個可變參數，所以我們同時可以設置多個中間件。

首先定義如下

go復制代碼// 1.創建路由
r := gin.Default()  //默認帶Logger(), Recovery()這兩個內置中間件
r:= gin.New()      //不帶任何中間件
// 注冊中間件  
r.Use(MiddleWare())
r.Use(MiddleWare2())

注意的是

gin.Default()默認使用了Logger和Recovery中間件，其中：Logger中間件將日志寫入gin.DefaultWriter，即使配置了GIN_MODE=release。Recovery中間件會recover任何panic。如果有panic的話，會寫入500響應碼。如果不想使用上面兩個默認的中間件，可以使用gin.New()新建一個沒有任何默認中間件的路由。

go復制代碼// 定義中間
func MiddleWare() gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        t := time.Now()
        fmt.Println("中間件開始執行了")
        // 設置變量到Context的key中，可以通過Get()取
        c.Set("request", "這是中間件設置的值")
        status := c.Writer.Status()
        fmt.Println("中間件執行完畢", status)        
        t2 := time.Since(t)
        fmt.Println("time:", t2)
    }
}

然后啟動我們的服務，訪問任意一個接口可以看到輸出如下

這是請求先到了中間件，然后在到我們的API接口。在中間件里可以設置變量到Context的key中，然后在我們的API接口取值。

go復制代碼        r.GET("/", func(c *gin.Context) {
            // 取值
            req, _ := c.Get("request")
            fmt.Println("request:", req)
            // 頁面接收
            c.JSON(200, gin.H{"request": req})
        })

這時候在訪問就可以看到中間件設置的值是

next方法是在中間件里面使用，這個是執行后續中間件請求處理的意思（含沒有執行的中間件和我們定義的GET方法處理，如果連續注冊幾個中間件則會是按照順序先進后出的執行，遇到next就去執行下一個中間件里的next前面方法。

go復制代碼        // 執行函數
        c.Next()
        // 中間件執行完后續的一些事情

局部中間件

局部中間件意味著部分接口才會生效，只在局部使用，這時候訪問http:127.0.0.1:8000/ 才會看到中間件的日志打印，其他API接口則不會出現。

go復制代碼   //局部中間件使用
    r.GET("/", MiddleWare(), func(c *gin.Context) {
        // 取值
        req, _ := c.Get("request")
        fmt.Println("request:", req)
        // 頁面接收
        c.JSON(200, gin.H{"request": req})
    })

gin內置中間件

go復制代碼
func BasicAuth(accounts Accounts) HandlerFunc

func BasicAuthForRealm(accounts Accounts, realm string) HandlerFunc

func Bind(val interface{}) HandlerFunc

func ErrorLogger() HandlerFunc

func ErrorLoggerT(typ ErrorType) HandlerFunc

func Logger() HandlerFunc

func LoggerWithConfig(conf LoggerConfig) HandlerFunc

func LoggerWithFormatter(f LogFormatter) HandlerFunc

func LoggerWithWriter(out io.Writer, notlogged ...string) HandlerFunc

func Recovery() HandlerFunc

func RecoveryWithWriter(out io.Writer) HandlerFunc

func WrapF(f http.HandlerFunc) HandlerFunc

func WrapH(h http.Handler) HandlerFunc

總結

通過自定義中間件,我們可以很方便的攔截請求，來做一些我們需要做的事情，比如日志記錄、授權校驗、各種過濾等等。

route層路由層

Gin 是一個標準的 Web 服務框架，遵循 Restful API 接口規范，其路由庫是基于 httproute 實現的。

本節將從 Gin 路由開始，詳細講述各種路由場景下，如何通過 Gin 來實現。

基本路由

GET：用于處理從客戶端發起的HTTP GET請求。GET請求用于從服務器獲取數據，不應對服務器上的數據進行更改。例如，獲取用戶信息、獲取文章列表等。
POST：用于處理從客戶端發起的HTTP POST請求。POST請求通常用于向服務器發送數據，用于創建新的資源或更新已有的資源。例如，用戶注冊、發布文章、更新用戶信息等。
PUT：用于處理從客戶端發起的HTTP PUT請求。PUT請求通常用于更新服務器上的資源。例如，更新用戶信息、更新文章內容等。
DELETE：用于處理從客戶端發起的HTTP DELETE請求。DELETE請求通常用于從服務器刪除資源。例如，刪除用戶賬戶、刪除文章等。
PATCH：用于處理從客戶端發起的HTTP PATCH請求。PATCH請求通常用于對服務器上的資源進行部分更新。例如，更新用戶的部分信息、更新文章標題等。
OPTIONS：用于處理從客戶端發起的HTTP OPTIONS請求。OPTIONS請求用于獲取服務器支持的HTTP方法。例如，跨域資源共享（CORS）場景。
HEAD：用于處理從客戶端發起的HTTP HEAD請求。HEAD請求類似于GET請求，但不返回響應體。主要用于獲取響應頭信息。例如，檢查資源是否存在，但不需要獲取資源內容。
ANY：用于處理任何HTTP方法（GET, POST, PUT, DELETE, PATCH, OPTIONS, HEAD）的請求。適用于處理多種HTTP方法的情況。
CONNECT：用于處理從客戶端發起的HTTP CONNECT請求。CONNECT請求通常用于建立客戶端與服務器之間的隧道，用于代理或其他場景。
TRACE：用于處理從客戶端發起的HTTP TRACE請求。TRACE請求用于測試或診斷網絡連接。服務器應當返回原始的請求信息，以便客戶端可以檢查中間代理或防火墻是否進行了修改。

示例

字節大項目注冊接口

go復制代碼syntax = "proto2";
package douyin.core;

message douyin_user_register_request {
  required string username = 1; // 注冊用戶名，最長32個字符
  required string password = 2; // 密碼，最長32個字符
}

message douyin_user_register_response {
  required int32 status_code = 1; // 狀態碼，0-成功，其他值-失敗
  optional string status_msg = 2; // 返回狀態描述
  required int64 user_id = 3; // 用戶id
  required string token = 4; // 用戶鑒權token
}

go復制代碼func Register(c *gin.Context) {

   username := c.Query("username")
   password := c.Query("password")
   id, token, err := service.Register(username, password)
   if err != nil {
      c.JSON(http.StatusOK, domain.Response{StatusCode: 1, StatusMsg: err.Error()})
   } else {

      c.JSON(http.StatusOK, domain.UserLoginResponse{
         //可以直接去掉
         Response: domain.Response{StatusCode: 0},
         Id:       id,
         Token:    token,
      })
   }
}

go復制代碼package main

import (
   "github.com/gin-gonic/gin"
   "github.com/goTouch/TicTok_SimpleVersion/controller"
)

func initRouter(r *gin.Engine) {
   // public directory is used to serve static resources
   r.Static("/static", "./public")

   apiRouter := r.Group("/douyin")

   // basic apis
   //controller.VerifyToken,
   apiRouter.POST("/user/", controller.UserInfo)
   apiRouter.POST("/user/register/", controller.LoginLimit, controller.Register)
   apiRouter.POST("/user/login/", controller.LoginLimit, controller.Login)
   }

codec層

在Web開發中，編碼和解碼通常涉及到HTML、CSS、JavaScript等前端技術的處理，以及JSON、XML等數據交換格式的處理。編解碼層的主要作用是將數據轉換為特定的格式，以便在不同層之間進行傳輸和處理。

示例

在postman中的示例 json

xml

html復制代碼{"status_code":1,"status_msg":"redis: nil"}
{"status_code":2,"status_msg":"no multipart boundary param in Content-Type"}

Text復制代碼{"status_code":1,"status_msg":"redis: nil"}
{"status_code":2,"status_msg":"no multipart boundary param in Content-Type"}

Auto復制代碼{
    "status_code": 1,
    "status_msg": "redis: nil"
}{
    "status_code": 2,
    "status_msg": "no multipart boundary param in Content-Type"
}

transport層傳輸層

傳輸層負責處理底層的網絡通信，如TCP、UDP等協議的使用。在Web開發中，傳輸層通常涉及到HTTP協議的處理，包括請求和響應的創建、發送和接收。傳輸層的主要作用是確保數據的可靠傳輸和在網絡中的正確路由。

golang語言中net/http這個庫中的conn 他是BIO自帶阻塞

1. BIO (Blocking I/O)

同步阻塞I/O模式，數據的讀取寫入必須阻塞在一個線程內等待其完成。

1.1 傳統 BIO

BIO通信（一請求一應答）模型圖如下(圖源網絡，原出處不明)：

采用 BIO 通信模型 的服務端，通常由一個獨立的 Acceptor 線程負責監聽客戶端的連接。我們一般通過在 while(true) 循環中服務端會調用 accept() 方法等待接收客戶端的連接的方式監聽請求，請求一旦接收到一個連接請求，就可以建立通信套接字在這個通信套接字上進行讀寫操作，此時不能再接收其他客戶端連接請求，只能等待同當前連接的客戶端的操作執行完成，不過可以通過多線程來支持多個客戶端的連接，如上圖所示。

如果要讓 BIO 通信模型 能夠同時處理多個客戶端請求，就必須使用多線程（主要原因是 socket.accept()、 socket.read()、 socket.write() 涉及的三個主要函數都是同步阻塞的），也就是說它在接收到客戶端連接請求之后為每個客戶端創建一個新的線程進行鏈路處理，處理完成之后，通過輸出流返回應答給客戶端，線程銷毀。這就是典型的 一請求一應答通信模型 。我們可以設想一下如果這個連接不做任何事情的話就會造成不必要的線程開銷，不過可以通過 線程池機制 改善，線程池還可以讓線程的創建和回收成本相對較低。使用FixedThreadPool 可以有效的控制了線程的最大數量，保證了系統有限的資源的控制，實現了N(客戶端請求數量):M(處理客戶端請求的線程數量)的偽異步I/O模型（N 可以遠遠大于 M），下面一節"偽異步 BIO"中會詳細介紹到。

我們再設想一下當客戶端并發訪問量增加后這種模型會出現什么問題？

程是寶貴的資源，線程的創建和銷毀成本很高，除此之外，線程的切換成本也是很高的。尤其在 Linux 這樣的操作系統中，線程本質上就是一個進程，創建和銷毀線程都是重量級的系統函數。如果并發訪問量增加會導致線程數急劇膨脹可能會導致線程堆棧溢出、創建新線程失敗等問題，最終導致進程宕機或者僵死，不能對外提供服務。 golang實現BIO

NIO

NIO: NIO是一種同步非阻塞IO, 基于Reactor模型來實現的。其實相當于就是一個線程處理大量的客戶端的請求，通過一個線程輪詢大量的channel，每次就獲取一批有事件的channel，然后對每個請求啟動一個線程處理即可。這里的核心就是非阻塞，就那個selector一個線程就可以不停輪詢channel，所有客戶端請求都不會阻塞，直接就會進來，大不了就是等待一下排著隊而已。這里面優化BIO的核心就是，一個客戶端并不是時時刻刻都有數據進行交互，沒有必要死耗著一個線程不放，所以客戶端選擇了讓線程歇一歇，只有客戶端有相應的操作的時候才發起通知，創建一個線程來處理請求。
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NIO：模型圖

Reactor模型:

NIO核心組件詳細講解

學習NIO先來搞清楚一些相關的概念，NIO通訊有哪些相關組件，對應的作用都是什么，之間有哪些聯系？

多路復用機制實現Selector

首先我們來了解下傳統的Socket網絡通訊模型。

傳統Socket通訊原理圖

為什么傳統的socket不支持海量連接

每次一個客戶端接入，都是要在服務端創建一個線程來服務這個客戶端的，這會導致大量的客戶端的時候，服務端的線程數量可能達到幾千甚至幾萬，幾十萬，這會導致服務器端程序負載過高，不堪重負，最終系統崩潰死掉。

接著來看下NIO是如何基于Selector實現多路復用機制支持的海量連接。

NIO原理圖

多路復用機制是如何支持海量連接

NIO的線程模型對Socket發起的連接不需要每個都創建一個線程，完全可以使用一個Selector來多路復用監聽N多個Channel是否有請求，該請求是對應的連接請求，還是發送數據的請求，這里面是基于操作系統底層的Select通知機制的，一個Selector不斷的輪詢多個Channel，這樣避免了創建多個線程，只有當莫個Channel有對應的請求的時候才會創建線程，可能說1000個請求，只有100個請求是有數據交互的，這個時候可能server端就提供10個線程就能夠處理這些請求。這樣的話就可以避免了創建大量的線程。

NIO如何通過Buffer來緩沖數據的

NIO中的Buffer是個什么東西？

學習NIO，首當其沖就是要了解所謂的Buffer緩沖區，這個東西是NIO里比較核心的一個部分，一般來說，如果你要通過NIO寫數據到文件或者網絡，或者是從文件和網絡讀取數據出來此時就需要通過Buffer緩沖區來進行。Buffer的使用一般有如下幾個步驟：

寫入數據到Buffer，調用flip()方法，從Buffer中讀取數據，調用clear()方法或者compact()方法。

Buffer中對應的Position， Mark， Capacity，Limit都啥？

capacity：緩沖區容量的大小，就是里面包含的數據大小。
limit：對buffer緩沖區使用的一個限制，從這個index開始就不能讀取數據了。
position：代表著數組中可以開始讀寫的index，不能大于limit。
mark：是類似路標的東西，在某個position的時候，設置一下mark，此時就可以設置一個標記，后續調用reset()方法可以把position復位到當時設置的那個mark上去，把position或limit調整為小于mark的值時，就丟棄這個mark。如果使用的是Direct模式創建的Buffer的話，就會減少中間緩沖直接使用的是DirectorBuffer來進行數據的存儲。
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如何通過Channel和FileChannel讀取Buffer數據寫入磁盤的

NIO中，Channel是什么？

Channel是NIO中的數據通道，類似流，但是又有些不同，Channel即可從中讀取數據，又可以從寫數據到通道中，但是流的讀寫通常是單向的。Channel可以異步的讀寫。Channel中的數據總是要先讀到一個Buffer中，或者從緩沖區中將數據寫到通道中。

FileChannel的作用是什么 Buffer有不同的類型，同樣Channel也有好幾個類型。 FileChannel，DatagramChannel，SocketChannel，ServerSocketChannel。這些通道涵蓋了UDP 和 TCP 網絡IO，以及文件IO。而FileChannel就是文件IO對應的管道，在讀取文件的時候會用到這個管道。 golang的NIO

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