socket编程 - 阻塞-非阻塞，同步-异步，IO多路复用

socket-IO模型，阻塞-非阻塞，同步-异步，IO复用

IO模型
Linux系统提供的5种IO模型：
1，阻塞IO（blocking IO）
2，非阻塞IO （nonblocking IO）
3，IO复用(select, poll, epoll) （IO multiplexing）
4，信号驱动IO （signal driven IO (SIGIO)）
5，异步IO （asynchronous IO (the POSIX aio_functions)）

一、阻塞-非阻塞针对服务端
阻塞：阻塞I/O；当调用了阻塞特性的函数(如 socket_read)时，会一直等待直到缓冲区有数据了才会返回，在结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下，cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行，代码不往下走了）。函数只有在得到结果之后才会返回，然后再返回给客户端，并且在这期间，服务端无法再接收其他的请求。当然我们可以开启多个进程来同时响应多个请求，比如php-fpm就是这样的，但是缺点很明显，系统能开启的进程数是有限的，并且进程很占用内存资源。

非阻塞：非阻塞I/O；当调用了阻塞特性的函数(如 socket_read)之前，可以设置socket_set_nonblock，那么socket_read将不会阻塞在那里了而是立即返回，服务端可以接受更多的请求了，效率大大提升。但是此时，函数的返回值我们需要通过其他方式来获得，然后返回给客户端。

二、同步-异步针对客户端
同步：发起网络请求–>等待服务端的响应–>处理其他事情；其实也可以理解为阻塞IO

异步：发起网络请求–>注册一个事件回调–>处理其他事情；
事件被触发–>执行回调
异步客户端提高了客户端的能力，比如浏览器发送完ajax之后就去处理其他事情了，直到服务器响应触发回调。
异步客户端要有事件循环，不断地检查有没有未处理的事件，直到全部全部处理完了才能结束。

三、IO复用
非阻塞模型下，为了获得函数返回值，可以不断反复调用IO函数(系统调用)，这样会造成大量的CPU消耗，也可以使用更优的IO复用模型。
IO复用会用到内核的 select、poll、epoll 函数，这几个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞IO所不同的是，这三个函数可以同时阻塞
多个IO操作(read,write等)。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的IO函数进行检测(内核来完成)，直到有数据可读或可写时，内核会通知应用程序，然后应用程序才真正调用IO函数。


四、信号驱动IO
不直接使用阻塞性质的IO函数，而是注册一个信号处理函数到内核，当内核发现有可读或可写时，内核调用信号处理程序，我们在信号处理程序中来实现IO操作。

五、异步IO
当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者的输入输出操作。异步IO不会引起进程阻塞。