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1 前言

本系列從模型談起，然后源碼級(jí)分析其中的（流行的高效的）IO復(fù)用模型（select+poll+epoll），最后給出針對(duì)IO復(fù)用模型的具體實(shí)現(xiàn)對(duì)比。

2 模型概念

我們看下stevens的圖：

如圖，5種IO模型。我們逐一看看：

1）阻塞IO

socket默認(rèn)都是阻塞的，進(jìn)程在發(fā)出IO系統(tǒng)調(diào)用后一直堵塞，直到內(nèi)核有數(shù)據(jù)且把數(shù)據(jù)拷貝給進(jìn)程后，該進(jìn)程才繼續(xù)運(yùn)行。

2）非阻塞IO

設(shè)置socket為非堵塞的，進(jìn)程反復(fù)調(diào)用IO系統(tǒng)調(diào)用，如果內(nèi)核沒(méi)數(shù)據(jù)就立即返回繼續(xù)調(diào)用；否則堵塞直到內(nèi)核把數(shù)據(jù)拷貝給該進(jìn)程后，該進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。

3）IO復(fù)用

進(jìn)程調(diào)用IO系統(tǒng)調(diào)用，同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)socket。如果所有socket都沒(méi)有數(shù)據(jù)則堵塞；否則進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行并通過(guò)另一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用以堵塞IO方式去讀取數(shù)據(jù)。

4）信號(hào)驅(qū)動(dòng)IO

進(jìn)程調(diào)用IO系統(tǒng)調(diào)用后不受影響地繼續(xù)運(yùn)行，直到內(nèi)核有數(shù)據(jù)并發(fā)信號(hào)給該進(jìn)程。該進(jìn)程處理信號(hào)時(shí)通過(guò)另一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用以堵塞IO方式去讀取數(shù)據(jù)。

5）異步IO

進(jìn)程發(fā)出IO系統(tǒng)調(diào)用后不受影響地繼續(xù)運(yùn)行，直到內(nèi)核有數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)拷貝給進(jìn)程才發(fā)信號(hào)給該進(jìn)程。該進(jìn)程處理信號(hào)即可，無(wú)需讀取。

我們的理解是：

非堵塞IO是內(nèi)嵌了堵塞IO方式，而IO復(fù)用、信號(hào)驅(qū)動(dòng)IO，則是追加使用了堵塞IO方式的。換句話說(shuō)，相對(duì)于異步IO，堵塞IO、非堵塞IO、IO復(fù)用、信號(hào)驅(qū)動(dòng)IO這四種都是同步的，因?yàn)槎加卸氯?/span>發(fā)生（參考上圖）。

接下來(lái)我們分析IO復(fù)用模型，其典型實(shí)現(xiàn)就是select、poll、epoll。

select是老字號(hào)，可移植性好，但是支持的文件描述符數(shù)量有限。poll解決了select的文件描述符數(shù)量問(wèn)題，除此之外，和select機(jī)制基本一樣。select/poll只支持LT，而epoll則追加支持ET；select/poll每次掃描所有文件描述符，而epoll則僅掃描活躍的（有數(shù)據(jù)的）文件描述符從而大大提高性能。

了解了以上內(nèi)容，下次我們從select開(kāi)始談起。。。（未完待續(xù)）

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