阻塞非阻塞同步異步與IO模型

文章目錄

• • 1. 阻塞與非阻塞
  • 2. 同步與異步
  • 3. 阻塞IO模型
  • 4. 非阻塞IO模型
  • 5. IO複用模型
  • 6. 信号驅動IO模型
  • 7. 異步IO模型

1. 阻塞與非阻塞

阻塞與非阻塞是針對做一件事情的時候，如果遇到一個需要耗時操作，是等待完成，還是不等待。

舉個例子，燒開水。當經曆了拿鍋、接水、點火等操作，來到了一個耗時操作，燒水。

燒水是一個耗時操作，如果：

1. 阻塞，意思就是，你就在這個地方等水燒開，其他什麼也不幹。
2. 非阻塞，就表示水已經燒上了，你可以走開，去客廳看會兒電視，然後可以每隔幾分鐘來廚房看一下水燒開了沒

阻塞雖然有點傻，但是它能及時相應水燒開這個事件。

非阻塞，在輪詢檢查中間可能水就已經燒開了，讓你不能及時了解到水燒開這個事件。

2. 同步與異步

同步與異步是在做一件事情的時候，需要做另一件事情，是等待另一件事情完成，還是不等待。

例如：在解析HTML文檔的時候，發現需要一些資料，這些資料可以通過JavaScript去擷取，那麼：

1. 同步，就是在JavaScript去拿資料這段時間，解析動作停止了，直到JavaScript把資料拿回來
2. 異步，就是可以單獨啟用一個線程去執行JavaScript拿資料這個操作，這樣解析動作可以繼續，當拿到資料資料之後，拿資料的線程通知主線程就可以

3. 阻塞IO模型

使用者程式執行recvfrom系統調用，然後就在這個地方等到recvfrom完成，什麼都不做。

4. 非阻塞IO模型

戶程式執行recvfrom系統調用，然後直接就走了，然後開始輪詢檢查，核心緩沖區資料是否準備好。

5. IO複用模型

非阻塞IO模型的輪詢機制不錯，但是每一個IO都來輪詢，有點浪費，是以IO複用模型通過一個select(poll)系統調用統一輪詢。

當使用者執行一個讀操作時，把對應檔案或者套接字的fd傳遞給select，select就可以一直周遊fd，看有哪些fd的資料準備好了，準備好了就通知對應的程序。

6. 信号驅動IO模型

通過sigaction系統調用，當資料準備好了通知使用者程式調用recvfrom。

信号驅動IO模型和IO複用模型差不多，不過沒有select的fd數量限制問題。

7. 異步IO模型

異步IO模型就是，使用者程式說我要讀xxx資料，然後就走了。然後系統執行讀操作，并把資料從核心空間拷貝到使用者空間之後，在通知使用者程式，完全的VIP服務。

和信号驅動IO模型相比，異步IO模型更加智能，不需要使用者程式在調用recvfrom了，相當于資料準備好，并且幫你讀完了再通知你，而不是通知你來讀資料。