Socket编程实践 -- 5种I/O模型

原文地址：http://blog.csdn.net/zjf280441589/article/details/41776331

阻塞I/O

说明1：当上层应用Application1调用recv系统调用时，如果对等方没有发送数据(Linux内核缓冲区中没有数据),上层应用Application1将阻塞[默认:被Linux内核阻塞)

说明2：当对等方发送了数据，Linux内核recv端缓冲区数据到达,内核会把数据copy给用户空间。然后上层应用Application1解除阻塞,执行下一步操作。

非阻塞I/O

说明1： 上层应用程序Application2将套接字设置成非阻塞模式。

说明2： 上层应用程序Application2轮询调用recv函数，接受数据。若缓冲区没有数据，上层程序Application2不会阻塞，recv返回值为-1，错误码是EWOULDBLOCK。

说明3：上层应用程序不断轮询有没有数据到来。造成上层应用忙等待。大量消耗CPU。很少直接用。应用范围小，一般和select IO复用配合使用。

I/O多路复用[重点]

说明1： 上层应用程序Application3调用select（该机制由Linux内核支持，避免了Application3忙等待），进行轮询文件描述符的状态变化。

说明2：当select管理的文件描述符没有数据（或者状态没有变化时），上层应用程序Application3也会阻塞。

说明3：好处是:select机制可以管理多个文件描述符

说明4：select可以看成一个管理者，用select来管理多个IO。

一旦检测到的一个I/O或者多个IO，有我们感兴事件发生时，select函数将返回，返回值为检测到的事件个数。进而可以利用select相关API函数，操作具体事件。

说明5：select函数可以设置等待时间，避免了上层应用程序Application3长期僵死。

说明6: 和阻塞IO模型相比，selectI/O复用模型相当于提前阻塞了。等到有数据到来时，再调用recv就不会发生阻塞。

信号驱动I/O

说明1： 上层应用程序Application4建立SIGIO信号处理程序。当缓冲区有数据到来，内核会发送信号告诉上层应用程序Application4。

说明2：上层应用程序Application4接收到信号后，调用recv函数，因缓冲区有数据，recv函数一般不会阻塞。

说明3：这种用于模型用的比较少，属于典型的“拉模式(上层应用被动的去Linux内核空间中拉数据)”。即：上层应用Application4,需要调用recv函数把数据拉进来,会有时间延迟,我们无法避免在延迟时,会又有新的信号的产生。

异步I/O[重点]

说明1：上层应用程序Application5调用aio_read函数，同时提交一个应用层的缓冲区buf；调用完毕后，不会阻塞。上层应用程序Application5可以继续其他任务。

说明2：当TCP/IP协议缓冲区有数据时，Linux主动的把内核数据copy到用户空间。然后再给上层应用Application5发送信号；告诉Application5数据到来,需要处理！

说明3：典型的“推模式”

说明4： 效率最高的一种模式，上层应用程序Application5有异步处理的能力（在Linux内核的支持下,处理其他任务的同时，也可支持IO通讯）。

异步I/O是指什么？

上层应用程序Application5,在进行其他任务的同时时,也可以接收数据(接受异步通信事件)。而且上层应用程序并不需要调用recv函数