網絡I/O模型--5種常見的網絡I/O模型

 

阻塞與非阻塞

　　阻塞就是卡在那兒什麼也不作，雙方之間也沒有信息溝通。

　　非阻塞就是即便對方不能立刻完成請求，雙方之間也有信息的溝通。

同步與異步

　　同步就是一件事件只由一個過程處理完成，不論阻塞與非阻塞，最後完成這個事情的都是同一個過程

　　異步就是一件事由兩個過程完成，前面一個過程通知，後面一個過程接受返回的結果。

異步和事件驅動（multi IO）

　　異步是指數據準備好而且已經拷貝到用戶空間，在通知用戶來取數據

       事件驅動理解爲準備好數據了可是沒有拷貝到用戶空間，這個時候去通知用戶，用戶再去取數據，通過拷貝過程取得數據。 

 

5種常見的網絡I/O模型

• blocking I/O  -- 阻塞類型的I/O
• nonblocking I/O -- 非阻塞類型的I/O
•  I/O Multiplexing -- 多路複用型I/O　
•  Signal-Driven I/O -- 信號驅動型I/O
•  Asynchronous I/O -- 異步I/O　

 　　

 

　

1. blocking I/O  -- 阻塞類型的I/O

　　流程圖以下：

　　　　

　　linux下socket默認是阻塞的，阻塞模式在準備數據和拷貝數據兩個過程都是阻塞的，在這期間客戶端一直卡着，雙方也沒有數據交流。

2.nonblocking I/O -- 非阻塞類型的I/O

　　流程圖：

　　　　

 

 　   linux下使用fcntl方法將socket設置爲非阻塞模式 

　　　　flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);                        //獲取文件的flags值。

              fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);   //設置成非阻塞模式；

　　非阻塞模式下，若是數據尚未準備好，服務端會返回error，客戶端根據這個error判斷後，再次發起recv，直到數據準備好，這個過程雖然客戶端也在這裏卡着了，可是這期間一直和服務有着信息交換。

 

3.I/O Multiplexing -- 多路複用型I/O

　　流程圖：

　　　　 　　

 

　　多路複用型IO，有的也稱爲事件驅動型IO，經常使用select，poll，epoll來處理多個IO鏈接狀態。當某個IO鏈接的數據準備好了，select返回，通知用戶進行read操做，這種IO的好處是一次能夠監聽多個鏈接，壞處是要兩次調用，兩次返回，單個鏈接和非阻塞IO沒有多大的性能提高。

　　  在多路複用模型中，對於每個socket，通常都設置成爲non-blocking，可是，如上圖所示，整個用戶的process實際上是一直被block的。只不過process是被select這個函數block，而不是被socket IO給block。所以select()與非阻塞IO相似。

 

4.Signal-Driven I/O -- 信號驅動型I/O

　　流程圖：

　　

 

　　首先咱們容許套接口進行信號驅動I/O,並安裝一個信號處理函數，進程繼續運行並不阻塞。當數據準備好時，進程會收到一個SIGIO信號，能夠在信號處理函數中調用I/O操做函數處理數據。

 

5.Asynchronous I/O -- 異步I/O

 　　流程圖：

　　　　

　　當一個異步過程調用發出後，調用者不能馬上獲得結果。實際處理這個調用的部件在完成後，經過狀態、通知和回調來通知調用者的輸入輸出操做

　　

 

 

參考資源:

　　http://www.cnblogs.com/findumars/p/6361627.html

　　https://www.cnblogs.com/kunhu/p/3624000.html