Netty學習筆記1：5種IO模型

1 阻塞IO模型

從字面來理解，就是調用時可能被阻塞，
什麼叫阻塞，要知道一個進程有N種狀態，學過OS都知道
若是阻塞，就會把當前進程放在某個條件的阻塞隊列裏。
直到條件知足了，纔會轉移此進程進入就緒隊列。
固然，就緒隊列還有個優先級的概念，就不扯遠了。

阻塞IO.
1）調用API，好比 recvfrom，從用戶態進入內核態。
2) 內核發現無數據，將進程信息節點插入阻塞隊列，等待數據。
3）進程一直阻塞，阻塞，阻塞。
4）數據到達，內核拷貝數據，
數據的流動路徑是：網卡---socket內核緩衝區---用戶的緩衝區。
5）拷貝完成後返回，咱們就能夠獲得recvfrom的結果，成功/失敗。

 2 非阻塞IO模型

什麼叫非阻塞，就是從用戶角度來講，函數當即能夠獲得結果：成功/失敗。

1）用戶調用recvfrom,內核發現無數據，當即返回結果。

2）用戶調用recvfrom,內核發現無數據，當即返回結果。

3）用戶調用recvfrom,內核發現無數據，當即返回結果。

4）用戶調用recvfrom,內核發現有數據，將數據從socket內核緩衝區複製到
用戶緩衝區，返回結果。

 3 IO複用模型

1）將多個須要監聽的fd給epoll，讓其監控。
注意：epoll自己是阻塞的，能夠設定時間。
2）epoll返回結果，用戶能夠知道哪些fd可讀，可寫，有異常等。
3）剩下的就是用戶本身按需操做fd.

好比redis就是使用IO複用模型。

備註：epoll的最大fd個數:cat /proc/sys/fs/file-max，跟內存關係比較大

 4）信號驅動模型

1）開啓socket信號驅動IO功能，
經過sigaction設置信號處理函數。
2）當socket有數據時，發生一個SIGIO信號，
執行以前的信號處理函數。
3）用戶邏輯放在信號處理函數裏實現。

 5）異步IO

1）告知內核啓動某個操做，在內核完成全部的操做（包括複製數據到用戶緩衝區）後

經過信號機制通知用戶。
2）信號處理程序直接處理用戶緩衝區裏的數據，由於數據已經被內核複製完畢。
與信號驅動的區別是：
信號驅動經過信號告知，能夠啓動某個操做了。
異步IO通知用戶：我連複製數據的步驟都替你完成了，用戶只須要處理便可。

 

總結一下：

爲何會出現這麼多的模型？

需求來源於需求，咱們想一想在開發網絡程序時，對一個socket須要關注哪些方面？

1）這個socket可讀，可寫，有異常？

2）有數據可操控時，複製數據到用戶緩衝區。

下面是我對這幾種IO模型的理解

	是否解決socket 可用的問題	是否自動將數據從套接字緩衝區 複製到用戶緩衝區	評分
阻塞模型	×	×	★
非阻塞模型	×	×	★★
IO複用模型	√	×	★★★
信號驅動	√	×	★★★
異步IO	√	√	★★★★★