阻塞&非阻塞
阻塞IO數組
調用以後必定要等到系統內核完成全部的操做以後才結束，所以它的缺點：CPU等待IO，處理能力得不到充分利用。數據結構
非阻塞IO多線程
爲了解決阻塞IO帶來的一些問題，內核提供了非阻塞IO，非阻塞IO的差異是調用以後會當即返回。缺點：非阻塞IO當即返回並非業務層指望的數據，而僅僅是調用的狀態，爲了獲取完整的數據，應用程序須要重複調用IO操做確認，即輪詢。異步
輪詢線程
常見的三種輪詢方式：select、poll和epoll。進程
一、select事件
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
參數解釋資源
- nfds:被監聽的文件描述符總數
- readfds writefds exceptfds : 可讀、可寫、異常事件的accept到對應的文件描述符集合
- fd_set：是一個整形數組，每個元素的每一位來表示每個文件描述符是否有相應的事件發生。（0沒有1有）數組的長度由FD_SETSIZE決定
- timeout：輪詢的時間片
經過設置或者檢查存放fd(文件標識符)標誌位的數據結構進行處理（select對應於內核的sys_select調用）：1.將第二、三、4個參數指向的fd_set拷貝到內核；2.對每一個被set對描述符調用進行poll，並記錄在臨時結果中(fdset)同步
缺點是：it
- 單個進程的fd監視數量有限
- 須要維護一個存放fd的數據結構，這樣會使得用戶空間和內核空間在傳遞該結構時複製開銷大
- 每次select操做須要初始化fdset，由於select的第二、三、4參數既是輸入參數也是輸出參數，在內核中會被修改
- socker的掃描是線性掃描
二、poll
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
poll和select的實現機制相似，對應內核的sys_poll，可是傳遞的是pollfd數組，接着對pollfd數組進行poll。
優勢：
- pollfd數組只須要被初始化一次，由於pollfd的events字段和revents分別用於標示關注的事件和發生的事件
- 對描述符個數沒有限制，poll經過一個pollfd數組向內核傳遞須要關注的事件
三、epoll
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
相對於select和poll的遍歷查詢，epoll是真實利用了執行回調和事件通知的機制，充分利用CPU，所以效率比較高。
四、總結
總的來講，輪詢技術知足非阻塞IO確保完整數據獲取的需求，當時對於應用程序來講，它仍然是同步，由於它必須等待IO徹底返回。等待IO期間，CPU要麼遍歷文件描述符的狀態，要沒用於休眠等待事件發生。
2、同步&異步
同步IO：同步IO比較簡單，就是簡單的順序執行，其實阻塞和非阻塞都屬於同步IO。
異步IO：這裏拿Node舉例,在Node中,咱們知道異步是它的一大特點,那它到底有哪些好處呢?
- 一、從請求時間上來講,假設某個資源須要獲取a,b兩個地方的資源,a資源須要時間M毫秒,b資源須要時間N毫秒,此時:同步須要sum(M,N),異步須要max(M,N)
- 2 從資源消耗來講,異步遠離阻塞,單線程避免了多線程容易出現的死鎖等各類異常狀況
咱們期待的異步是：當咱們應用程序發起阻塞請求，不須要輪詢技術，直接處理下一個任務；當阻塞請求完成以後，將數據傳遞到應用程序。在Linux下存在這種異步IO即AIO。
若是咱們本身去實現異步IO，則能夠經過線程池+輪詢技術來實現數據的獲取。例如如今應用程序發起了一個阻塞請求，咱們能夠以下處理：
- 讓a線程利用輪詢技術去處理阻塞調用
- 讓b線程去執行計算處理
- 當a線程的處理結果經過線程間共享發送給b
- 這樣，就完成了異步IO。
3、總結
經過上面的介紹,咱們須要知道的是:阻塞&非阻塞和異步&同步是不能混爲一談的,非阻塞本質上仍是同步,它所謂的返回只是狀態並非數據。
因爲阻塞&非阻塞和異步&同步的概念十分相似,這裏就其作了一個簡單介紹