经过IO模型带来的思考

IO模型

对于IO，咱们常常能够听到诸如同步阻塞IO，同步非阻塞IO，异步IO等等，那么什么是异步/同步，什么是阻塞/非阻塞？首先一次IO在UNIX系统中分为两个步骤

1.发起IO请求：用户线程向操做系统内核发起IO请求

2.执行IO操做：当内核准备好数据能够提交给发起IO请求的线程

阻塞/非阻塞的区别：发起IO请求以后会一直等待直到获取数据则是阻塞，不然是非阻塞

同步/异步的区别：获取到的数据是本身主动拿到的则是同步，是被动拿到的则是异步

下面我用取快递这个例子来介绍一下UNIX的五种IO模型

众所周知吸管喝饮料分为两个步骤：1.打开快递柜（发起IO请求），2.取走快递（执行IO操做）

同步&阻塞IO

打开快递柜（发起IO请求），若是快递柜里没有东西（内核没有准备好数据），则一直等在快递柜旁等快递来（阻塞直到内核准备好数据），快递柜有了快递则取走（用户线程读取内核中的数据）。

整个流程除了拿快递，等快递不能作其余事

同步&非阻塞IO

打开快递柜（发起IO请求），若是快递柜里没有东西（内核没有准备好数据），则立刻作其余事情每隔一段时间就去快递柜里打开看看是否有快递（轮询内核是否准备好数据），快递柜有了快递则取走（用户线程读取内核中的数据）。

尽管这个模型相对同步阻塞IO效率有必定提高，可是大量的无用轮询形成了CPU的空转，不多使用这种IO模型

同步&多路复用IO

须要同时取N个快递，派一我的帮你监视快递柜，告诉他你想要哪一个快递好比告诉他我要天猫的快递，而后这个监视者一直站在快递柜旁边等待天猫快递到来并签收，咱们只须要向这个监视者拿快递就好了。

这个模型中，监视者就是咱们Java NIO中的Selector，一个线程阻塞同时监管多个线程链接状态，返回给调用者链接状态知足所注册的状态条件链接线程。

同步&信号驱动IO

在快递柜上写上本身的手机号（回调函数），当快递送过来的时候直接给我打电话（执行回调函数），而后我去取快递。

异步IO

假设收快递的是一个国王，只须要叫一声 我想要收到个人快递，剩下的都不用国王本身操心了，会派人去快递柜门口等快递，而后会有人帮忙把快递送到手上（用户线程）

思考

其实同步异步/阻塞非阻塞并不是只是在计算机的世界里有，在互联网时代，大部分的场景都在经历IO模型之间的转变

网购/外卖：就是一种异步IO，商品（数据）从卖家/餐厅（内核态）被送货员送到家（线程态），传统的从家里到餐厅而后吃饭，吃了回家，就是一种典型的同步阻塞IO。

滴滴打车：是一种信号驱动IO，在滴滴上下单事后就只需等待滴滴软件提示（回调函数）已经分配好司机而且正在来接你。传统的方式则是本身要在路口等出租车/公交车，同步阻塞IO。

微信/短信：非阻塞同步IO，要通知其余人直接把信息发出去就不用管了，一段时间去看看对方是否有回复（轮询）。而传统的打电话则要确保对方接听并将信息告知对方，同步阻塞IO。

种植业：多路复用IO，好比farmer天天去看果园哪些苹果红了（知足注册的条件）就将红苹果收下来。若是种植业机械化程度够高，则能够变成异步IO的模式，种植，浇水，收割所有由机器完成。

等等

社会上全部可以提高效率的场景，基本能够用IO模型去进行思考，演进过程也大体是从同步—》异步，阻塞—》非阻塞