1.阻塞/非阻塞、同步/异步(网络IO)
【思考】典型的一次
IO
的两个阶段是什么？
- 数据就绪 和 数据读写
数据就绪
：根据系统
IO
操作的就绪状态
- 阻塞
- 非阻塞
数据读写
：根据应用程序和内核的交互方式
- 同步
- 异步
陈硕：在处理
IO
的时候，阻塞和非阻塞都是同步
IO
，只有使用了特殊的
API
才是异步
IO
。
一个典型的网络IO接口调用，分为两个阶段，分别是“数据就绪” 和 “数据读写”，数据就绪阶段分为 阻塞和非阻塞，表现得结果就是，阻塞当前线程或是直接返回。
同步
表示
A
向
B
请求调用一个网络
IO
接口时（或者调用某个业务逻辑
API
接口时），
数据的读写都是
由请求方A自己来完成的（不管是阻塞还是非阻塞）；
异步
表示
A
向
B
请求调用一个网络
IO
接口时 （或者调用某个业务逻辑API接口时），
向
B传入请求的
事件以及事件发生时通知的方式，A
就可以处理其它逻辑了，当B监听到事件处理完成后，会用事先约定好的通知方式，通知
A处理结果。
2.Unix/Linux上的五种IO模型
a.阻塞 blocking
调用者调用了某个函数，等待这个函数返回，期间什么也不做，不停的去检查这个函数有没有返回，必须等这个函数返回才能进行下一步动作。
b.非阻塞 non-blocking（NIO）
非阻塞等待，每隔一段时间就去检测
IO
事件是否就绪。没有就绪就可以做其他事。非阻塞
I/O
执行系统调用总是立即返回，不管事件是否已经发生，若事件没有发生，则返回-1
，此时可以根据
errno 区分这两种情况，对于accept，recv 和 send，事件未发生时，errno 通常被设置EAGAIN。
c.IO复用（IO multiplexing）
Linux
用
select/poll/epoll
函数实现
IO
复用模型，这些函数也会使进程阻塞，但是和阻塞
IO所不同的是 这些函数可以同时阻塞多个IO操作。而且可以同时对多个读操作、写操作的IO
函数进行检测。直到有数据可读或可写时，才真正调用IO
操作函数。
d.信号驱动（signal-driven）
Linux
用套接口进行信号驱动
IO
，安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞，当
IO
事件就绪，进程收到SIGIO
信号，然后处理
IO
事件。
内核在第一个阶段是异步，在第二个阶段是同步；与非阻塞IO的区别在于它提供了消息通知机制，不需要用户进程不断的轮询检查，减少了系统API的调用次数，提高了效率。
e.异步（asynchronous）
Linux
中，可以调用
aio_read
函数告诉内核描述字缓冲区指针和缓冲区的大小、文件偏移及通知的方式，然后立即返回，当内核将数据拷贝到缓冲区后，再通知应用程序。
/* Asynchronous I/O control block. */
struct aiocb
{
int aio_fildes; /* File desriptor. */
int aio_lio_opcode; /* Operation to be performed. */
int aio_reqprio; /* Request priority offset. */
volatile void *aio_buf; /* Location of buffer. */
size_t aio_nbytes; /* Length of transfer. */
struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value. */
/* Internal members. */
struct aiocb *__next_prio;
int __abs_prio;
int __policy;
int __error_code;
__ssize_t __return_value;
#ifndef __USE_FILE_OFFSET64
__off_t aio_offset; /* File offset. */
char __pad[sizeof (__off64_t) - sizeof (__off_t)];
#else
__off64_t aio_offset; /* File offset. */
#endif
char __glibc_reserved[32];
};
