io有兩種操作，同步io和非同步io。同步io指的是，必須等待io操作完成後，控制權才返回給使用者程序。非同步io指的是，無須等待io操作完成，就將控制權返回給使用者程序。
網路中的io，由於不同的io裝置有著不同的特點，網路通訊中往往需要等待。常見的有以下4種情況。
（1）輸入操作：等待資料到達套接字接收緩衝區。
（2）輸出操作：等待套接字傳送緩衝區有足夠的空間容納將要傳送的資料。
（3）伺服器接收連線請求：等待新的客戶端連線請求的到來。
（4）客戶端傳送連線請求：等待伺服器會送你個客戶的發起的syn所對應的ack。
當乙個網路io（假設是read）發生時，它會涉及兩個系統物件，乙個是呼叫這個io的程序，另乙個是系統核心。當乙個read操作發生時，它會經歷兩個階段：（1）等待資料準備；（2）將資料從核心拷貝到程序中。
4種網路io模型
（1）阻塞io模型（2）非阻塞io模型（3）多路io復用模型（4）非同步io模型
1.阻塞io模型
在linux中，預設情況下所有的socket都是阻塞的，乙個典型的讀寫流程如下圖：
阻塞和非阻塞的概念描述的是使用者執行緒呼叫核心io操作的方式：阻塞是指io操作需要徹底完成後才返回使用者空間；而非阻塞是指io操作被呼叫後立即返回給使用者乙個狀態值，不需要等到io操作徹底完成。
2.非阻塞io模型
在linux下，可以通過設定socket使io變為非阻塞狀態。當對乙個非阻塞的socket執行read操作時，流程如下圖
3.多路io復用模型
多路io復用，有時也稱為事件驅動io。它的基本原理就是有個函式（如select）會不斷地輪詢所負責的socket，當某個socket有資料到達了，就通知使用者程序，多路io復用模型的流程圖如下：
select、poll和epoll的區別
select、poll和epoll都是多路io復用的機制。多路io復用就通過一種機制，可以監視多個描述符，一旦某個描述符就緒（一般是讀就緒或者寫就緒），能夠通知程式進行相應的讀寫操作。但select、poll和epoll本質上都是同步io，因為它們都需要在讀寫事件就緒後自己負責進行讀寫，即是阻塞的，而非同步io則無須自己負責進行讀寫，非同步i/o的實現會負責把資料從核心拷貝到使用者空間。
下面對這3種多路io復用進行對比。
（1） 首先還是來看常見的select()和poll()。對於網路程式設計來說，一般認為poll比select要高階一些，這主要源於以下幾個原因。
1）poll()不要求開發者在計算最大檔案描述符時進行+1的操作。
2）poll()在應付大數目的檔案描述符的時候速度更快，因為對select()來說核心需要檢查大量描述符對應的fd_set中的每乙個位元位，比較費時。
3）select()可以監控的檔案描述符數目是固定的，相對來說也較少（1024或2048）。如果需要監控數值比較大的檔案描述符，或是分布得很稀疏的較少的描述符，效率也會很低。而對於poll()函式來說，就可以建立特定大小的陣列來儲存監控的描述符，而不受檔案描述符值大小的影響，而且poll()可以監控的檔案數目遠大於select()。
4）對於select()來說，所監控的fd_set在select返回之後會發生變化，所以在下一次進入select()之前都需要重新初始化需要監控的fd_set，poll()函式將監控的輸入和輸出事件分開，允許被監控的檔案陣列被復用而不需要重新初始化。
5)select()函式的超時引數在返回時也是未定義的，考慮到可移植性，每次在超時之後在下一次進入到select()之前都需要重新設定超時引數。
（2）select()的優點如下所述。
1）select的可移植性更好，在某些unix系統上不支援poll().
2）select()對於超時值提供了更好的精度，而poll()是精度較差。
（3）epoll的優點如下所述。
1）支援乙個程序開啟大數目的socket描述符（fd）
select()最不能忍受的是乙個程序所開啟的fd是有一定限制的，由fd_setsize的預設值是1024/2048。對於那些需要支援上萬連線數目的im伺服器來說顯然太少了。這時候可以選擇修改這個巨集然後重新編譯核心。不過epoll則沒有這個限制，它所支援的fd上限是最大可以開啟檔案的數目，這個數字一般大於2048.舉個例子，在1gb記憶體的空間中這個數字一般是10萬左右，具體數目可以使用cat/proc/sys/fs/file-max檢視，一般來說這個數目和系統記憶體關係很大。
2）io效率不隨fd數目增加而線性下降。
傳統的select/poll另乙個致命弱點就是當你擁有乙個很大的socket集合，不過由於網路延遲，任一時間只有部分的socket是「活躍」的，但是selecct/poll每次呼叫都會線性掃瞄全部的集合，導致效率呈現線性下降。但是epoll不存在這個問題，它只會對「活躍」的socket進行操作——這是因為在核心中實現epoll是根據每個fd上面的callback函式實現的。那麼，只有「活躍」的socket才會主動去呼叫callback函式，其他idle狀態socket則不會，在這個點上，epoll實現了乙個「偽」aio，因為這時候推動力由linux核心提供。
3）使用mmap加速核心與使用者空間的訊息傳遞
這點實際上涉及epoll的具體實現。無論是selecct、poll還是epoll都需要核心把fd訊息通知給使用者空間，如何避免不必要的記憶體拷貝就顯得尤為重要。在這點上，epoll是通過核心與使用者空間mmap處於同一塊記憶體實現的。
對於poll來說需要將使用者傳入的pollfd陣列拷貝到核心空間，因為拷貝操作和陣列長度相關，時間上來看，這是乙個o(n)操作，當事情發生後，poll將獲得的資料傳送到使用者空間，並執行釋放記憶體和剝離等待佇列等工作，向使用者空間拷貝資料與剝離等待佇列等操作的時間複雜度同樣是o(n)。
網路IO模型
為了更好地了解io模型，我們需要事先回顧下 同步 非同步 阻塞 非阻塞 1.網路傳輸中的兩個階段 分別是 waitdata 和 copydata send copydata recv waitdata copydata 記住這兩點很重要，因為這些io模型的區別就是在兩個階段上各有不同的情況。2.阻塞...
網路IO模型
一 阻塞io模型 阻塞io基於socket程式 原理 recv接收資料時，不是直接接收資料，而是程式將系統呼叫的命令傳送到作業系統 當作業系統收到接收資料的請求，若此時無資料，作業系統會繼續等待，處於等待資料階段 wait for data階段 這個階段相對漫長 當資料來了，作業系統會拷貝資料 co...
網路I O模型 5種常見的網路I O模型
阻塞與非阻塞 阻塞就是卡在那兒什麼也不做，雙方之間也沒有資訊溝通。非阻塞就是即使對方不能馬上完成請求，雙方之間也有資訊的溝通。同步與非同步 同步就是一件事件只由乙個過程處理完成，不論阻塞與非阻塞，最後完成這個事情的都是同乙個過程 非同步就是一件事由兩個過程完成，前面乙個過程通知，後面乙個過程接受返回...