Linux 五种IO模型

注：还有一种信号驱动IO，使用较少暂不讨论；

一，区分阻塞、非阻塞和同步、异步

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看了很多文章对这两组概念解释和对比，说的太复杂了，其实没必要，两句话就能说清楚。

首先，对于读数据recv或read（写数据同理），分两个阶段：

1. 等待数据可读；
2. 系统调用讲数据从内核拷贝到用户空间；

然后，对比两组概念：

• 阻塞、非阻塞是对于等待数据可读、可写时，是否死等，即看第一阶段；
• 同步、异步是对于数据在用户空间和内核传递时，是否等待完成，即看第二阶段；

可以得出结论：阻塞IO、非阻塞IO、多路复用都属于同步IO，区别于异步IO。

二，关于多路复用

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• 多路复用介绍参考：万字图解| 深入揭秘IO多路复用-腾讯云开发者社区-腾讯云；
• IO 多路复用的复用指的是复用线程，而不是IO连接，目的是让少量线程能够处理多个IO连接和读写；
• 多路复用有两个会阻塞的阶段：第一阶段阻塞在select、epoll等系统调用，第二阶段阻塞在数据拷贝；
• 多路复用首先是同步IO，但是阻塞还是非阻塞不同文章说法不一，如果从第一阶段是否卡住死等数据就绪来看，是阻塞IO。
• 注意区分系统调用（如select、epoll）的阻塞和socket本身的阻塞，一般来说使用select、epoll是需要将socket设置为非阻塞的，因为有时返回socket可读但执行recv时发现并没数据，如果阻塞就会卡住；再者避免由于一个FD的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。参考：使用epoll时需要将socket设为非阻塞吗？-腾讯云开发者社区-腾讯云

三，区分原生Socket的非阻塞和NIO

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• 原生Socket在创建的时候也可以指定为阻塞或非阻塞模式（区别只在第一个等待数据的阶段，第二个阶段调用recv拷贝数据都是一样的）。原生非阻塞Socket编程较复杂，比如可能需要循环判断send和recv的数据量是否完整，故一般不会轻易挑战。
• 原生Socket也是可以编程实现多路复用的，参考：SOCKET编程与复用 | YuYoung's Blog
• NIO底层实现也是操作的原生Socket，可以看作是对以上两点的包装，对使用者更友好。

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