Redis中BIO、NIO、IO多路复用

1 BIO(阻塞IO)

阻塞IO就是两个阶段都必须阻塞等待

通常IO操作都是阻塞I/O的，也就是说当你调用read时，如果没有数据收到，那么线程或者进程就会被挂起，直到收到数据。

read直到数据复制到应用进程的缓冲区或者发生错误才会返回，这就是阻塞的定义：等待某个事件。

2 NIO(非阻塞IO)

非阻塞IO的recvfrom操作会理解返回结果而不是阻塞用户进程，

好处：如果等待的事件没有发生，如上图中所示的read数据未准备好，系统调用会立即返回而不是导致调用进程被挂起。

坏处：盲轮询（盲等）并没有提升性能，用户进程需要采用轮询的方式（逐个查找）查看事件状态，这往往耗费大量的CPU资源。

3 IO多路复用

无论是阻塞IO还是非阻塞IO，用户应用在一阶段都需要调用recvfrom来获取数据，差别在于无数据时的处理方案：

• 如果调用recvfrom时，恰好没有数据，阻塞IO会使进程阻塞，非阻塞IO使CPU空转，都不能充分发挥CPU的作用
• 如果调用recvfrom时，恰好有数据，用户进程可以直接进入第二阶段，读取并处理数据

比如服务端处理客户端Socket请求时，在单线程情况下，只能依次处理每一个socket，如果正在处理的socket恰好未就绪（数据读取不可读或不可写），线程就会被阻塞，所有其他客户端socket都必须等待，性能自然会很差

文件描述符：简称FD，是一个从 0 开始递增的无符号整数，用来关联Linux中的一个文件。在Linux中，一切皆文件，例如常规文件、视频、硬件设备等，当然也包括网络套接字（Socket）

IO多路复用：是利用单个线程来同时监听多个FD，并在某个FD可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源

recvfrom只能监听一个FD
select可以监听多个FD

不通过监听FD的方式、通知的方式又有多种实现，常见的有

• select
• poll
• epoll

区别：

• select和poll只会通知用户进程有FD就绪，但不确定具体是哪个FD就绪，但不确定具体是哪个FD，需要用户进程逐个遍历FD来确认
• epoll则会在通知用户进程FD就绪的同时，把已就绪的FD写入用户空间