LINUX下常見的IO模型

前三種都是同步，只有最後一種才是非同步io。

簡介：程序會一直阻塞，直到資料拷貝完成。

應用程式呼叫乙個io函式，導致應用程式阻塞，等待資料準備好。如果資料沒有準備好，一直等待。資料準備好了，從核心拷貝到使用者空間。

執行完畢後，io函式會向應用程式返回成功響應，應用程式得到響應後，就不再阻塞，並進行後面的工作。

網路中io阻塞如下圖所示：

示例：餐廳吃飯，點完餐後，只能坐在餐廳裡面等做好飯，吃完才能去逛商場，中間等待做飯的時間浪費掉了。這就是阻塞。

簡介：非阻塞io通過程序反覆呼叫io函式（多次系統呼叫，並馬上返回）；在資料拷貝的過程中，程序是阻塞的。

應用程式呼叫乙個io函式，這個io操作會從核心中立即返回（當io操作無法完成時，返回乙個錯誤）。但是這個io函式具體要執行的事情（寫資料）可能並沒有完成。

而對於應用程式，雖然這個io操作很快就返回了，但是它並不知道這個io操作是否真的成功了。為了知道io操作是否成功，一般有兩種策略：

一是需要應用程式主動地迴圈地去問，直到資料準備好為止，在這個不斷問的過程中，會大量的占用cpu的時間；

二是採用io通知機制，比如：io多路復用或訊號驅動io。

網路io非阻塞如下圖所示：

示例：又想去逛商場，又擔心飯好了。所以逛一會，回來詢問服務員飯好了沒有，來來回回好多次。這就是非阻塞。

簡介：比阻塞io並沒有什麼優越性，關鍵是能實現同時對多個io埠進行監聽。

io復用模型會用到select、poll、epoll函式，這幾個函式也會使程序阻塞，但是和阻塞io所不同的，這兩個函式可以同時阻塞多個io操作。而且可以同時對多個讀操作，多個寫操作的io函式進行檢測，直到有資料可讀或可寫時，才真正呼叫io操作函式。

網路io多路復用如下圖所示：

示例：商場安裝了電子螢幕用來顯示點餐的狀態，這樣飯是否好了，都直接看電子螢幕就可以了。這就是io多路復用。

簡介：告知核心啟動某個操作，並讓核心在整個操作完成後通知我們；資料拷貝的時候程序無需阻塞。

當乙個非同步過程呼叫發出後，呼叫者不能立刻得到結果，實際處理這個呼叫的函式在完成後，通過狀態、通知和**來通知呼叫者的輸入輸出操作。

linux提供了aio庫函式實現非同步，但是用的很少。目前有很多開源的非同步io庫，例如libevent、libev、libuv。

網路非同步io如下圖所示：

示例：叫外賣，只需要打個**說一下，然後可以做自己的事情，飯好了就送來了。這就是非同步。

小結：同步io引起程序阻塞，直至io操作完成。

非同步io不會引起程序阻塞。

io復用是先通過select呼叫阻塞。

阻塞io、非阻塞io、多路復用io都屬於同步io，非同步必定是非阻塞的，所以不存在非同步阻塞和非同步非阻塞的說法。因為其中真正的io操作(函式)都將會阻塞程序，只有非同步io模型真正實現了io操作的非同步性。

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