破解NIO

计算机组成结构（概念模型）

CPU（ALU +CU），MEMORY，IO设备三大抽象组件。计算机可以简单抽象为取指执行自动模型机，指令位置存于内存中，而指令一般由操作符和操作数构成，而操作符可以理解为何种操作（比如加法操作 add），操作数一般为立即数，寄存器，内存地址。从CPU的指令，可以看出IO设备要能够被CPU所访问，必须要有自己的内存地址，IO设备要进行编址。
IO设备如何与CPU设备进行交换，最先想到就是CPU主动去每个IO设备的内存中看看是否有相关数据，有没有数据其实IO设备是最清楚。于是，主动轮询演化成了被动通知到CPU，通知的方式统称为Interrupt（中断）。

操作系统

编程模型

编写程序，说白了就是操作计算机，计算机这么多硬件，如何最方便且安全的操作，那我们需要一个统一管理者，那它就是操作系统，它给我们一个编程的基本环境。基本环境：逻辑代码和系统调用组成。IO操作为最为频繁操作，如何进行IO操作？那就是通过系统调用。一般的IO操作，都是阻塞的系统调用，操作系统这个时候会进行进程的切换，便于对计算资源的最大利用。

IO模型

• 同步IO和异步IO
  这是用户线程和操作系统内核交互来讲：
  对于同步IO：当用户发出IO请求操作后，如果数据没有就绪，需要通过用户线程或者内核不断地去轮询数据是否就绪，当数据就绪时，再将数据从内核拷贝到用户线程；
  而异步IO：只有IO请求操作的发出是由用户线程来进行的，IO操作的两个阶段都是由内核自动完成，然后发送通知告知用户线程IO操作已经完成。也就是说在异步IO中，不会对用户线程产生任何阻塞。
• 阻塞与非阻塞

TCP状态机

操作TCP状态机