異步IO的應用

Server端處理高併發網絡請求主要方法

循環：早期系統使用簡單的循環選擇解決方案，即循環遍歷打開的網絡鏈接的列表，判斷是否有要讀取的數據。這種方法既緩慢（尤爲是隨着鏈接數量增長愈來愈慢），又低效（由於在處理當前鏈接時其餘鏈接可能正在發送請求並等待響應）。在系統循環遍歷每一個鏈接時，其餘鏈接不得不等待。若是有 100 個鏈接，其中只有一個有數據，那麼仍然必須處理其餘 99 個鏈接，才能輪到真正須要處理的鏈接。

socket IO複用：這是對循環方法的改進，它用一個結構保存要監視的每一個鏈接的數組，當在socket發現數據時會select/epoll調用會返回到用戶空間，而後能夠繼續後續處理。

異步socket IO：利用現代內核中的多線程支持監聽和處理鏈接，爲每一個鏈接啓動一個新線程。這把責任直接交給操做系統，可是會在 RAM 和 CPU 方面增長至關大的開銷，由於每一個線程都須要本身的執行空間。另外，若是每一個線程都忙於處理網絡鏈接，線程之間的上下文切換會很頻繁。這裏的異步實際上是不是真正的異步，模擬異步IO，將IO的操做交給專門的thread來處理而異。

異步IO主要用於direct disk IO

實踐中socket IO複用已經很好地解決了高併發的問題，那麼異步IO到底應用在哪裏呢？一番google後發現目前你們仍是公認使用IO複用解決網絡編程的高併發，異步IO能夠用於沒有緩存的disk IO。詳細看一下這個帖子What is the status of POSIX asynchronous I/O (AIO)
帶cache的disk IO性能不是大問題了，kernel經過cache能夠高效的解決disk 讀寫問題。剩下direct IO能夠經過異步IO解決。linux上異步IO常見有兩種實現，一種是kernel native AIO，另外是用戶空間的POSIX AIO。
kernel native AIO: Kernel的原生態異步IO實現，詳細能夠參閱aio - POSIX asynchronous I/O overview
glibc AIO(POSIX AIO): linux用戶空間異步IO的實現，其實它不是真正的異步IO，是經過啓動必定數量的blocking IO線程來模擬異步IO。這種實現有很多缺點，畢竟有很多線程開銷，還在改進中。

linux異步IO編程實例分析，這篇文章給了一個很好的異步IO的例子，可作參考。

參考文章

What is the status of POSIX asynchronous I/O (AIO)
Boost application performance using asynchronous I/O
linux異步IO編程實例分析
使用 libevent 和 libev 提升網絡應用性能
aio - POSIX asynchronous I/O overview
Difference between POSIX AIO and libaio on Linux