轮询--一起学习吧之架构

一、定义

轮询（Polling）是一种CPU决策如何提供周边设备服务的方式，又称“程控输出入”（Programmed I/O）。这种方式是由CPU定时发出询问，依序询问每一个周边设备是否需要其服务，有即给予服务，服务结束后再问下一个周边，接着不断周而复始。轮询法的优点是实用且较易实现，缺点在于效率偏低。

在分布式系统中，轮询也可以用于检查某个任务的状态。例如，一个任务可能被分配到多个节点上进行处理，客户端可以定期向这些节点发送轮询请求，以获取任务的最新状态。这种方式可以保证客户端能够及时了解任务的处理情况，从而做出相应的处理或反馈。

此外，在计算机网络中，轮询还可以用于动态限定轮询多址协议（DPBQ），该协议基于队长参数来动态调整轮询周期，以提高网络带宽利用率和系统吞吐量。

总之，轮询是一种重要的机制，可以用于解决分布式系统中的一些问题，如设备服务、任务状态检查和网络通信等。

二、缺点

轮询的缺点主要包括以下几个方面：

1. 效率偏低：因为轮询是定期向所有节点发送请求，无论这些节点是否真正需要服务，都会导致大量的无效请求和带宽浪费。这不仅增加了服务器的负载，还可能导致网络拥堵。
2. 实时性有限：轮询只能在固定的时间间隔内获取更新，这对于需要实时响应的应用来说可能不够高效。
3. 服务器压力：由于轮询产生的请求数量可能非常大，服务器需要处理这些请求并返回响应，这增加了服务器的负载。如果服务器无法承受这种压力，可能会导致性能下降或宕机。
4. 兼容性问题：不同浏览器对于长连接的支持程度不同，这可能导致轮询在某些浏览器上无法正常工作。
5. 无法处理故障转移：当某个节点出现故障时，轮询策略无法自动将请求转移到其他可用的节点上，这可能导致部分请求失败或延迟。

综上所述，轮询虽然在一些场景中仍然被广泛使用，但也存在许多缺点需要注意和解决。在设计分布式系统或网络通信协议时，需要根据具体的需求和场景来选择合适的机制，以最大限度地提高效率和性能。

三、优缺点适用场景

轮询的优点和缺点适用于不同的场景，具体如下：

优点适用场景：

1. 实现简单：对于需要快速搭建和部署的系统，轮询是一个很好的选择，因为它不需要复杂的设置和配置。
2. 兼容性好：由于轮询只使用常规的HTTP请求和响应，因此它与大多数现有的网络和服务器技术兼容。
3. 易于后期弹性伸缩：当业务增长时，可以通过增加节点来扩展系统能力；当业务减少时，可以减少节点以节省资源。这种弹性伸缩的特性使得轮询适用于需要灵活调整系统规模的场景。

缺点适用场景：

1. 频繁的HTTP请求可能增加服务器和网络的负载：这在高并发或大规模分布式系统中尤为明显。当系统需要处理大量请求时，轮询可能导致服务器和网络资源被过度消耗。
2. 实时性有限：对于需要实时响应的应用，如在线聊天、实时交易等，轮询可能无法满足要求。因为它只能在固定的时间间隔内获取更新，无法保证实时性。
3. 无法动态调整权重：轮询策略无法根据服务器的实时负载情况动态调整权重，这可能导致某些性能较差的服务器承受过大的负载，而性能较好的服务器则处于轻载状态。
4. 无法照顾不同配置的服务器：轮询算法不考虑服务器的配置差异，无法将高配置的服务器性能充分发挥出来。

综上所述，轮询的优点适用于简单、快速部署和兼容性好的场景；而轮询的缺点则在高并发、大规模分布式系统、需要实时响应以及需要动态调整权重的场景中更为明显。在实际应用中，需要根据具体的需求和场景来选择合适的机制以最大限度地提高效率和性能。