Linux网络I/O模型

        Linux内核讲全部文件设备都看作一个文件来操做，对一个文件的读写操做会调用内核提供的系统命令，返回一个file descriptor（fd，文件描述符）。而对一个socket的读写也会有相应的描述符，称为socketfd（socket描述符），描述符就是一个数字，它指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区等一些属性）。

        根据UNIX网络编程对I/O模型的分类，UNIX提供了5种I/O模型，分别以下：

     （1）阻塞I/O模型：最经常使用的I/O模型就是阻塞I/O模型，缺省情形下，全部文件操做都是阻塞的。咱们以套接字为例：在进程空间中调用recvfrom，其系统调用知道数据包到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发生错误时才返回，在此期间一直会等待，进程在从调用recvfrom开始到它返回的整段时间内都是被阻塞的，所以被称为阻塞I/O模型。

                   

    （2）非阻塞I/O模型：recvfrom从应用层到内核的时候，若是该缓冲区没有数据的话，就直接返回一个EWOULDBLOCK错误，通常都对非阻塞I/O模型进行轮训检查这个状态，看内核是否是有数据到来。

                   

      （3）I/O复用模型：Linux提供select/poll，进程经过将一个或多个fd传递给select或poll系统调用，阻塞在select操做上，这样select/poll能够帮咱们侦测多个fd是否处于就绪状态。select/poll是顺序扫描fd是否就绪，并且支持的fd数量有限，所以它的使用受到了一些制约。Linux还提供了一个epoll调用，epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描，所以性能更高。当有fd就续时，当即回调函数rollback。

                    

     （4）信号驱动I/O模型：首先开启套接口信号驱动I/O功能，并经过系统调用sigaction执行一个信号处理函数（此系统调用当即返回，进程继续工做，它是非阻塞的）。当数据准备就续时，就为该进程生成一个SIGIO信号，经过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据。

                    

     （5）异步I/O：告知内核启动操做，并让内核在整个操做完成后（包括将数据从内核复制到用户本身的缓冲区）通知咱们。这种模型与信号驱动模型的主要区别是：信号驱动I/O由内核通知咱们什么时候能够开始一个I/O操做：异步I/O模型由内核通知咱们I/O操做什么时候已经完成。

                    

       最后总结：

         a、同步I/O引发进程阻塞，直至I/O操做完成。

         b、异步I/O不会已经进程阻塞。

         c、I/O复用进程会受阻与select调用。

 

参考书籍：《Netty权威指南-第二版》