五种IO模型

https://blog.csdn.net/ocean_fan/article/details/79622956

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（主要的延迟等待分为等待IO事件发生和执行IO读写两个部分，如果是内核来做就是异步）

1. 阻塞IO模型：(read/write)

最传统，读写过程中堵塞直到完成。如果中间延迟很大，就一直等着，直到数据到来。

阻塞IO模型

2. 非阻塞IO模型：(reas/write设置O_NONBLOCK参数)

• 第一阶段不阻塞（用户进程询问内核，会立即得到回应，不阻塞 ），第二阶段会阻塞（要等着内核空间拷贝数据到用户空间并返回）。

用户轮训，迅速返回结果。

非阻塞IO

3. 多路复用IO模型：（select，poll，epoll，Java的NIO）

• 第一阶段会阻塞在 selector 上，第二阶段拷贝数据也会阻塞。

比如Java的NIO，专门安排一个线程不断去轮训多个socket的状态，只有当socket真正有读写事件时，才真正调用实际的IO读写操作。如果换成多线程一对一阻塞IO服务socket，那么对于长连接的请求，线程资源就难以释放，如果请求多了就容易陷入瓶颈。

select的轮询是在内核里面完成的，不影响线程的工作。但是因为是单线程处理IO，如果某个事务占用了太多时间处理会导致后面的事务等待时间过长。

IO复用模型

4. 信号驱动模型

• 第一阶段不阻塞（注册信号会立刻返回），第二阶段阻塞（需要等待数据从内核空间拷贝到用户空间）。

当用户线程发起一个IO请求，会给对应的socket注册一个信号函数。然后用户线程会继续执行，当内核数据就位后便会在信号函数中调用IO读写操作来进行具体的请求操作。

一般用于UDP，对于TCP这种频繁响应的不太适用。

信号驱动IO

5. 异步IO模型（C++的boost aio库，windows的IOCP）

• 两个阶段都不阻塞

以上的全是同步IO，在传输的时候堵塞，在等待的时候不阻塞。

异步IO的时候，发起read请求后立刻就去做别的事情。内核在接收到任务后立马返回不阻塞用户线程。然后内核会一直等待数据准备完成，然后将数据拷贝给用户线程，拷贝完成后会给用户线程一个信号。当线程接收到这个信号的时候，说明IO已经完成，可以直接去用数据了。

IO的两个阶段都不阻塞，不需要用户自己调用IO函数进行读写（这一步导致很多模型退化为同步模型）。JAVA中提供了Asynchronous IO，简称AIO。

异步IO模型