学习Netty准备-IO模型

根据UNIX网络编程对IO模型的分类，共分为五种：

1.阻塞IO模型，这也是我们最常见、最常用到的IO模型，java1.4之前也仅支持这种IO模型，这样就导致java在编写高性能的服务端被大家所诟病。

当进程空间调用recvfrom(可类比成java线程调用read),其系统调用知道数据包到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发生错误时才会返回，期间会一直阻塞等待数据准备，从进程调用recvfrom开始到它整个返回的时间段内都是被阻塞，不能进行其他操作，故这种模型被称为IO阻塞模型，如图1-1：

图1-1

2.非阻塞IO模型，当应用进程调用recvfrom,如果缓冲区没有数据的话，就直接返回一个标识（EWOULDBLOCK错误），这样应用进程就可以根据自身的业务逻辑去做一些处理，比如轮询检查这个标识检查数据是否就绪，或者去做一些其他的业务处理，总是应用进程可以不阻塞在数据准备这个阶段。如图1-2

图1-2

3.IO复用模型，看到非阻塞模型有一个缺点，就是每个进程都需要轮询调用recvfrom，然后通过判断标识来决定是否可以进行数据操作，因此也出现了IO复用模型，select/poll/epoll三种，其中select\poll是进程将一个或者多个fd传递给select、poll系统调用，阻塞在select操作上，这样select\poll可以帮助我们侦测多个fd是否处于就绪状态，select、poll是顺序扫描fd是否就绪，同时select支持的fd数量有限（默认1024，FD_SETSIZE设置），因此这两个就成为select\poll的缺点。epoll系统是通过事件驱动的方式代替顺序扫描，因此性能会更高。如图1-3

图1-3

4.信号驱动IO模型，首先开启套接口信号驱动IO功能，并通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数（此系统调用立即返回，非阻塞）。当数据准备就绪，会生成一个SIGIO信号，通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据。如图1-4

图-1-4

5.异步IO，上述提到的IO均为同步IO，就是当数据从内核空间复制到用户空间的时候，系统进程会阻塞等待数据复制完成，异步IO就是告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作数据完成之后（包括数据复制完成）通知我们。如图1-5

图1-5