IO多路複用、非阻塞式IO

目錄

• 1、阻塞IO的問題
• 2、I/O多路複用
  • 2.1 示意圖
  • 2.2 多路在哪裏
  • 2.3 複用了什麼
• 3、多路複用實現

1、阻塞IO的問題

上一篇講了阻塞式IO，在阻塞IO中，若是有大量的併發請求，勢必要針對請求開啓多線程，針對每個請求開啓一個線程，這樣每個線程的處理時間就會包含以前的T1+T2這兩個等待數據的時間，白白浪費了服務器的線程資源。

服務器核心要作的事情是等數據到了我再作事情。服務器的線程處理時間裏面只須要包含數據到了後續部分。這樣最大限度的利用了珍貴的服務器線程資源，而且因爲線程的處理時間中沒有包含等待數據的時間，可使得線程快速釋放。

現實生活中的例子，餐廳，阻塞IO相似於每來一個客人我立刻分配一個廚師，讓廚師等着客人點餐，而後再去作飯，廚師的工做就是作飯，可是在這個例子中，他卻把時間白白浪費到了等待客人點單上。

若是有新的客人來，這個時候還得再分一個廚師給他，若是高峯時候，客人太多，一個客人分配一個廚師，廚師就會不夠用，可是不少廚師卻不是在忙着作飯，而是在盯着客人等待菜單。廚師的利用率很是低。

2、I/O多路複用

IO多路複用的核心即是解決服務器線程包含數據等待的時間的問題。

引入一個觀察者線程，專門去監聽系統IO，若是發現有數據ready了，便分配一個線程去處理。

改良餐廳的模式，老闆招聘一個服務員，讓服務員看着客人，若是有客人點餐結束，他馬上把點好的單子通知廚師，讓廚師進行作飯。好比在兩個客人前後到達，第一個客人點餐很快，菜也很簡單，廚師小張很快就作完了第一個客人的飯。這個時候第二個客人的餐也點完了，廚師小張能夠繼續爲第二個客人作飯，很明顯，效率極大提高。

2.1 示意圖

2.2 多路在哪裏

多路是指多個IO輸入，在本例中，是指多個客人。

2.3 複用了什麼

複用的就是那個觀察者線程，本例中就是那個服務員。

3、多路複用實現

在linux中多路複用是經過epoll（相似於服務員）來實現的。epoll會監控已經鏈接的Socket（相似於客人），當socket對應的IO變爲可讀後（客人點完了菜），通知應用進程（相似於廚師）進行讀取，應用進程把數據從內核複製到用戶空間的過程，就相似於廚師。

epoll爲何可以快速的監控到IO就緒，組員專門來介紹，本文暫時不作說明。select，和poll是以前的實現，epoll是最新的實現，性能最好。