2. 彤哥說netty系列之IO的五種模型

你好，我是彤哥，本篇是netty系列的第二篇。

歡迎來個人公從號彤哥讀源碼系統地學習源碼&架構的知識。

簡介

本文將介紹linux中的五種IO模型，同時也會介紹阻塞/非阻塞與同步/異步的區別。

何爲IO模型

對於一次IO操做，數據會先拷貝到內核空間中，而後再從內核空間拷貝到用戶空間中，因此一次read操做，會經歷兩個階段：

（1）等待數據準備

（2）數據從內核空間拷貝到用戶空間

基於以上兩個階段就產生了五種不一樣的IO模式。

阻塞IO

從進程發起IO操做，一直等待上述兩個階段完成。

兩階段一塊兒阻塞。

非阻塞IO

進程一直詢問IO準備好了沒有，準備好了再發起讀取操做，這時才把數據從內核空間拷貝到用戶空間。

第一階段不阻塞但要輪詢，第二階段阻塞。

多路複用IO

多個鏈接使用同一個select去詢問IO準備好了沒有，若是有準備好了的，就返回有數據準備好了，而後對應的鏈接再發起讀取操做，把數據從內核空間拷貝到用戶空間。

兩階段分開阻塞。

信號驅動IO

進程發起讀取操做會當即返回，當數據準備好了會以通知的形式告訴進程，進程再發起讀取操做，把數據從內核空間拷貝到用戶空間。

第一階段不阻塞，第二階段阻塞。

異步IO

進程發起讀取操做會當即返回，等到數據準備好且已經拷貝到用戶空間了再通知進程拿數據。

兩個階段都不阻塞。

IO模式對比

各類IO模式同好比下：

同步非同步的區別在於調用操做系統的recvfrom()的時候是否阻塞，可見除了最後的異步IO其它都是同步IO。

select poll epoll

select 有最大文件描述符的限制，只能監聽到有幾個文件描述符就緒了，得遍歷全部文件描述符獲取就緒的IO。

poll 沒有最大文件描述符的限制，與select同樣，只能監聽到有幾個文件描述符就緒了，得遍歷全部文件描述符獲取就緒的IO。

epoll 沒有最大文件描述符的限制，它經過回調的機制，一旦某個文件描述符就緒了，迅速激活這個文件描述符，當進程下一次調用epoll_wait()的時候便獲得通知。

因此，在有大量空閒鏈接的時候，epoll的效率要高不少。

彩蛋

Java中的nio使用的是哪一種IO模型呢？

答：Java中的nio其實是new io的縮寫，它使用的是多路複用的IO模型。

參考

本文對IO的五種模型作了很簡短的總結，沒看懂的同窗能夠看看下面這篇文章，講得很詳細。

http://www.javashuo.com/article/p-sqagmtjn-x.html

最後，也歡迎來個人公從號彤哥讀源碼系統地學習源碼&架構的知識。