网络开发-IO模型

基本概念

I/O即数据的读取（接收）或写入（发送）操作

通常用户进程中的一个完整I/O分为两个阶段

1. 用户进程空间<-->内核空间
2. 内核空间<-->设备空间（磁盘、网卡等）

I/O分为内存I/O、网络I/O和磁盘I/O三种

同步和异步

• 对于一个线程的请求调用来讲，同步和异步的区别在于是否要等这个请求出最终结果
• 对于多线程而言，同步或异步就是线程间的步调是否要一致、是否要协调
• 同步也经常用在一个线程内先后两个函数的调用上
• 异步就是一个请求返回时一定不知道结果，还得通过其他机制来获取结果，如：主动轮询或被动通知。

阻塞和非阻塞

• 阻塞与非阻塞与等待消息通知时的状态（调用线程）有关
• 阻塞和同步时完全不同的概念。同步是对于消息的通知机制而言，阻塞是针对等待消息通知时的状态来说的。
• 进程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。

线程在运行过程中，可能由于以下几种原因进入阻塞状态：

1. 线程通过调用sleep方式进入休眠状态
2. 线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入/输出操作完成前不会返回到它的调用者
3. 线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有，于是只能进入阻塞状态，等到获取了同步锁，才能回复执行
4. 线程在等待某个出发条件

可能阻塞套接字的Linux Sockets KPI调用分为以下四种

• 输出操作
• 输出操作
• 接收连接
• 外出连接

五种IO模型

同步I/O

• 阻塞I/O
• 非阻塞I/O
• 多路复用I/O
• 信号驱动式I/O

异步I/O

总共五种I/O（包含同步I/O、异步I/O）

阻塞I/O模型

非阻塞I/O模型

 I/O多路复用模型

可以同事处理多个进程的数据，哪个进程有数据先处理哪个进程

信号驱动式I/O模型

 异步I/O模型