基礎(chǔ)概念
通過I/O模型學(xué)習(xí)同步/異步、阻塞/非阻塞基礎(chǔ)概念，參考資料如下：
《Unix網(wǎng)絡(luò)編程》
《網(wǎng)絡(luò)編程釋疑之：同步闯两，異步褥伴，阻塞，非阻塞》
《Java NIO：淺析I/O模型》
《高性能IO模型淺析》基礎(chǔ)概念學(xué)習(xí)小結(jié)
- 系統(tǒng)I/O操作涉及用戶進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程兩個(gè)通信主體漾狼，有四種常用I/O模型：阻塞I/O重慢，非阻塞I/O，I/O復(fù)用逊躁，異步I/O
- 從用戶進(jìn)程主體角度來看似踱，同步I/O請(qǐng)求操作分為兩個(gè)階段
- A：等待內(nèi)核準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)完全到達(dá)內(nèi)核空間
- B：等待內(nèi)核將數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間拷貝至用戶空間
- 阻塞和非阻塞I/O的區(qū)別發(fā)生在A階段稽煤，如用戶進(jìn)程始終等待A階段完成核芽，則為阻塞I/O，否則為非阻塞I/O酵熙，而在B階段轧简，都需要用戶進(jìn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作
- 從用戶進(jìn)程主體角度來看，異步I/O請(qǐng)求操作不感知內(nèi)核主體的操作階段匾二，發(fā)送I/O請(qǐng)求后立即返回哮独，內(nèi)核會(huì)自動(dòng)完成A、B階段工作察藐，并通知用戶進(jìn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理皮璧，此機(jī)制需要操作系統(tǒng)底層的支持，如下圖所示
多路復(fù)用模型(IO Multiplexing)
- 多路復(fù)用I/O模型是同步阻塞的分飞，這里是從單個(gè)I/O線程的角度來說
- 多路復(fù)用I/O阻塞在select悴务、epoll這樣的系統(tǒng)調(diào)用上，而不是阻塞在I/O系統(tǒng)調(diào)用recvfrom上
- 對(duì)于單個(gè)I/O操作浸须，多路復(fù)用并不比阻塞I/O有優(yōu)勢(shì)惨寿，反而增加了一次系統(tǒng)調(diào)用
- 多路復(fù)用I/O的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在同時(shí)處理多個(gè)文件描述符輸入輸出操作、多個(gè)套接字操作的時(shí)候删窒，有任何一個(gè)準(zhǔn)備就緒裂垦，select就可以返回（從并發(fā)的角度看，也有人認(rèn)為這是“異步”肌索，但從單個(gè)用戶線程的角度看蕉拢，仍處于等待數(shù)據(jù)或者拷貝數(shù)據(jù)的狀態(tài)）
- 多路復(fù)用I/O中，輪詢每個(gè)socket狀態(tài)是內(nèi)核在進(jìn)行的诚亚，這個(gè)效率要比用戶進(jìn)程要高的多晕换，因此性能強(qiáng)于非阻塞I/O在用戶進(jìn)程中的輪詢
- 多路復(fù)用的幾種系統(tǒng)調(diào)用之間的區(qū)別，參考《select、poll惧磺、epoll之間的區(qū)別總結(jié)》
容易發(fā)生混淆的坑
很多人將多路復(fù)用模型(IO Multiplexing)稱之為異步阻塞I/O蠕蚜，這種方式將引起誤解，為此夷家，澄清如下：
Synchronous I/O versus Asynchronous I/O
POSIX defines these two terms as follows:
A synchronous I/O operation causes the requesting process to be blocked until that I/O operation completes.
An asynchronous I/O operation does not cause the requesting process to be blocked.
Using these definitions, the first four I/O models (blocking, nonblocking, I/O multiplexing, and signal-driven I/O) are all synchronous because the actual I/O operation (recvfrom) blocks the process. Only the asynchronous I/O model matches the asynchronous I/O definition.
