网络IO 服务端如何实现高并发、海量连接与网络IO的方式有着千丝万缕的联系，与磁盘IO不同的是，网络IO是从网卡拿数据，仅此而已 在讨论网络IO的方式之前，我们应该先对阻塞/非阻塞、同步/异步的概念有一个比较清晰的认识...，可以将网络IO分为阻塞IO和非阻塞IO 具体来说，用户态进程发起了读写请求，但是内核态数据还未准备就绪（磁盘、网卡还没准备好数据）， 如果进程需要阻塞等待，直到内核数据准备好，才返回，则为阻塞IO；...如果内核立马返回，不会阻塞进程，则为非阻塞IO； 同步IO与异步IO 在一次IO中数据传输的两个步骤中，但凡有一处发生了阻塞，就被称为同步IO；如果两个步骤都不阻塞，则被称为异步IO。...IO多路复用 为了解决上面提到的NIO会导致大量系统调用的问题，出现了IO多路复用模型。...（采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议进行授权） 本文标题：《 IO及IO模型 》
要想解决这个问题，我们需要先理清楚Unix和类Unix系统的I/O模型。 IO也就是输入输出即读写操作，在操作系统内部逻辑上一般会分两个空间（实际是内存映射）：用户空间和内核空间。...了解这个之后我们就可以讲解下5种不同的IO模型。...五种不同IO模型的比较： 阻塞模型较为直观，服务器端为每个请求的客户连接建立一个线程或者进程，并处理这个连接数据。...从上述的IO模型中我们发现在现如今常见的大量活跃并发的场景中，只有epoll模型的效率是最高的。...PS： 用通俗的一个例子来简单描述下这几个网络IO模型： 一个钓鱼的过程，鱼钓上来放到鱼桶里是第一个阶段（鱼竿自动完成），将鱼拿到自己家的厨房是第二个几段。
描述符就是一个数字，指向内存中的一个结构体（文件路径或者数据区等） 操作系统5中IO模型 （1）阻塞IO模型 ?...（2）非阻塞IO模型 ?...（3）IO复用模型 ?...（5）异步IO模型 ? 异步IO模型：应用进程告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作完成后（包括内核处理和数据从内核复制到应用进程缓冲区），通知应用进程。...异步IO模型与信号驱动IO模型的区别：信号驱动IO模型由内核通知应用进程何时可以开始一个IO操作；异步IO模型由内核通知应用进程IO操作何时完成。
非阻塞IO模型 简介：非阻塞IO通过进程反复调用IO函数（多次系统调用，并马上返回）；在数据拷贝的过程中，进程是阻塞的； Linux下，可以通过设置socket使其变为non-blocking。...实例 但是非阻塞IO模型绝不被推荐。 ...IO复用模型 简介：主要是select和epoll；对一个IO端口，两次调用，两次返回，比阻塞IO并没有什么优越性；关键是能实现同时对多个IO端口进行监听； IO复用这个词可能有点陌生...同步IO引起进程阻塞，直至IO操作完成。 异步IO不会引起进程阻塞。 IO复用是先通过select调用阻塞。 三 IO模型比较分析 到目前为止，已经将四个IO Model都介绍完了。...按照这个定义，四个IO模型可以分为两大类，之前所述的blocking IO，non-blocking IO，IO multiplexing都属于synchronous IO这一类，而 asynchronous
前言 说到IO模型，都会牵扯到同步、异步、阻塞、非阻塞这几个词。从词的表面上看，很多人都觉得很容易理解。但是细细一想，却总会发现有点摸不着头脑。...最适合IO模型的例子应该是咱们平常生活中的去餐馆吃饭这个场景，下文就结合这个来讲解一下经典的几个IO模型。...(网络IO把磁盘换做网卡即可) IO模型 同步阻塞 去餐馆吃饭，点一个自己最爱吃的盖浇饭，然后在原地等着一直到盖浇饭做好，自己端到餐桌就餐。这就是典型的同步阻塞。...在默认情况下，这个调用会一直阻塞直到数据接收完毕，就是一个同步阻塞的IO方式。这也是最简单的IO模型，在通常fd较少、就绪很快的情况下使用是没有问题的。 ?...这就类似信号驱动的IO模型。 ?
IO类型 同步与异步(synchronous,asynchronous)：关注消息通知机制 同步: 进程发出系统调用之后，不会立即有返回信息，但是一旦有返回信息，则一定是最终结果....IO模型的分类 阻塞I/O 非阻塞I/O 复用I/O 事件驱动I/O 异步I/O 自己画的 ? 画完之后参考网上的 ? 阻塞I/O模型 ?...非阻塞I/O模型 ?...复用I/O模型 ? 当用户进程发起系统调用之后，该进程可以发送多个处理请求交给内核处理，select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。...异步I/O模型 ?
2.Unix五种IO模型： ? （1）阻塞式IO模型： ?...在这个IO模型中，用户进程执行一个系统调用（recvfrom）,内核准备好数据，并将数据从内核复制到用户空间，才会返回结果给用户进程，整个IO过程都是阻塞的，Java BIO就是这种实现方式。...（2）非阻塞式IO模型 ? 非阻塞式IO也就是在等待数据的阶段是可以做其他事情的，而应用进程通过反复调用recvfrom等待返回成功指示（轮询），而第二步仍然是需要等待的。...（3）IO多路复用模型 ? IO多路复用有三种方式：select，poll，epoll。为何叫多路复用，是因为它I/O多路复用可以同时监听多个fd，如此就减少了为每个需要监听的fd开启线程的开销。...（4）信号驱动式IO模型 ? 首先我们允许Socket进行信号驱动IO,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。
阻塞I/O模型 缺省时，所有套接口都是阻塞的。《Unix网络编程》一书中，前五章的所有例子都使用阻塞I/O模型。...[非阻塞I/O模型] I/O复用模型 在I/O复用模型下，我们不再阻塞于真正的I/O系统调用recvfrom，而是在select和poll这两个系统调用之一阻塞。...[信号驱动I/O模型] 异步I/O模型 异步I/O模型中，不再调用函数recvfrom，而是调用函数aio_read，给内核传递描述字，缓冲区指针，缓冲区大小，文件偏移，并告诉内核当整个操作完成时如何通知...[异步I/O模型] 五种I/O模型的比较 除了真正的异步I/O模型以外，其他几种模型，最后一阶段的处理都是相同的——阻塞于recvfrom调用，将数据从内核拷贝到应用缓冲区。...[五个I/O模型的比较]
IO本质上是对数据缓冲区的读写，主要分为文件IO和网络IO，基本模型有很多，可以从两个方面去认识 同步和异步，阻塞和非阻塞。...阻塞IO也是常说的BIO,是一个单线程的阻塞模型，在执行数据拷贝的时候，会阻塞主进程，直到数据拷贝完成。...image.png 图中是信号IO的处理模型，这种模型的优势在于第一时间收到数据准备好的消息，免去了select的阻塞和轮询。...异步IO 异步IO被称为AIO，AIO的模型与信号IO类似，当用户发起read操作后，就可以做其他的事情，当数据准备完成后， 将数据拷贝到用户内存，当这个过程完成后，给用户的进程发一个Signal告诉read...【参考资料】 五种网络IO模型：阻塞IO、非阻塞IO、IO多路复用、信号驱动IO以及异步IO IO - 同步，异步，阻塞，非阻塞 （亡羊补牢篇） (本文完) 作者:付威 博客地址
目录 概念 IO模型 同步阻塞IO 同步非阻塞IO 多路复用IO 信号驱动IO 异步非阻塞IO 概念 谈论模型之前，先了解一下相关的概念知识，扩展一下深度。 IO如何交互呢？...日常用户进程获取数据，IO主要分为两个阶段： 从磁盘空间到内核空间； 从内核空间到用户空间； ? IO模型 同步阻塞IO 概念：用户进程一旦发送请求，就一直处于等待状态，直至有数据返回。...多路复用IO 概念：多路指多个TCP连接(即socket或者channel）,复用指复用一个或几个线程。...信号驱动IO 概念： 当用户线程发起一个IO请求操作，会给对应的socket注册一个信号函数，然后用户线程会继续执行，当内核数据就绪时会发送一个信号给用户线程，用户线程接收到信号之后，便在信号函数中调用...IO读写操作来进行实际的IO请求操作。
在学习I/O模型的学习总结，如有错误，不吝指正（^.^） I/O复用场景： 当客户处理多个描述字时； 一个客户处理多个套接口； 一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口； 一个服务器既要处理...又要处理UDP； 如果一个服务器处理多个服务或多个协议； 一个输入操作分为： 等待数据准备好（等待数据到达，然后拷贝到内核的缓冲区）； 从内核到进程拷贝数据（从内核缓冲区拷贝到应用缓冲区）； 阻塞I/O模型...： 函数调用阻塞至数据到达且拷贝到应用缓冲区，或者出错时返回（如信号中断）； 非阻塞I/O模型： 函数调用若内核无数据准备好返回EWOULDBLOCK错误，若内核数据准备好则将数据拷贝到应用缓冲区，返回成功指示...； I/O复用模型： 阻塞在select或poll模型，而非真正的I/O系统调用阻塞，等待数据报套接口可读时调用读操作函数拷贝数据到应用缓冲区。...异步I/O模型： 当整个过程完成后通知我们，包括将数据从内核缓冲区拷贝到应用缓冲区，与信号驱动I/O不同的是前者是在完成时通知，后者是在开始时通知。
两阶段式IO： ? 【阻塞 blocking IO】： recvfrom -> [syscall -> wait -> copy ->] return OK! ?...【非阻塞 nonblocking IO】： recvfrom ->[syscall -> wait -> ] return no data ready recvfrom ->[syscall -> wait...【多路复用IO multiplexingIO】 其中每个IO都是非阻塞IO，先使用poll/select 轮训IO句柄，如果有准备好的，开始第二阶段IO（阻塞读数据） select/poll -> [syscall...【信号驱动IO signal driven IO】 首先构建一个信号处理器，然后第二阶段阻塞读数据 signal handle -> [syscal -> wait -> ] return [syscall...【异步IO asynchronous IO】 两个阶段都是非阻塞的 aio_read -> [syscall -> wait -> ] return [syscall -> copy -> ] aio_readCallback
五大IO模型 ❝我们都知道Java中提供了三大IO模型，BIO,NIO,AIO，这三大IO模型都是基于操作系统的IO模型工作的，接下来我们仔细聊一下操作系统的IO模型 ❞ 1....IO 怎么样的操作被称为一次IO呢？ 「简单来讲：一次IO就是将数据从硬盘中加载到内存中」 2....信号驱动IO 线程不会注意数据状态，当数据复制完成以后，会发送一个信号量，告知数据已经准备就绪，可以进行处理 「底层实现」 ? 5. 多路复用IO 通过建立多个通道，来实现可以IO复用。...「以上四种IO都是同步IO，下面介绍一种异步IO即java中的AIO」 6. 异步IO 当前进程发送一个请求，系统准备好所有的数据，并且将数据复制到用户空间中，然后去通知进程执行其他的事情。...五种模型的比较 ? 参考文章： 漫话：如何给女朋友解释什么是Linux的五种IO模型？ BIO,NIO,AIO 总结
BIO BIO（Blocking I/O）是最传统的 I/O 模型，它是阻塞的，即在进行 I/O 操作时，转到内核空间处理，应用程序会被阻塞，直到操作完成。...fdset 从用户态拷贝到内核态，在高并发下是个巨大的性能开销（可优化为不拷贝）； 调用 select 阻塞后，用户进程虽然没有轮询，但在内核还是通过遍历的方式来检查 fd 的就绪状态（可通过异步 IO...但 AIO 的编程模型相对复杂，通常不适用于所有类型的应用。在某些情况下，使用更简单的 I/O 多路复用模型（如epoll、kqueue）可能更为合适。AIO 的实现方式因操作系统而异。...以下是一个简单的 Java AIO 示例 import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer...为了解决该问题，首先的研究方向就是 I/O 模型的优化，逐渐解决了 C10K 的问题。epoll、kqueue、IOCP 就是 I/O 模型优化的一些最佳实践，这几种技术实现分别对应于不同的系统平台。
在本文接下来的一章中，我将通过举例的方式向大家介绍五种 I/O 模型。如果大家是第一次了解 I/O 模型方面的知识，理解起来会有一定的难度。...2.2 非阻塞 I/O 模型 与阻塞 I/O 模型相反，在非阻塞 I/O 模型下。应用进程与内核交互，目的未达到时，不再一味的等着，而是直接返回。然后通过轮询的方式，不停的去问内核数据准备好没。...抛开上面的 I/O 模型不谈，如果某种 I/O 模型能让进程的工作的时间大于等待的时间，那么这种模型就是高效的模型。...像 Nginx，lighttd 等服务器软件都选用该模型。好了，关于 I/O 模型就说到这里。 最后附一张几种 I/O 模型的对比图： ? 3....参考 《UNIX网络编程》 Java NIO(3): IO模型 - 知乎 本文在知识共享许可协议 4.0 下发布，转载需在明显位置处注明出处 作者：coolblog 本文同步发布在我的个人博客：http
前面介绍了NIO中的buffer和Channel，而我们将NIO主要的使用场景还是在网络环境中，在具体介绍之前我们需要了解下IO的模型 IO模型 序号 类型 1 阻塞I/O 2 非阻塞I/O 3 I.../O多路复用 4 信号驱动I/O 5 异步I/O I/O模型需要的基础 文件描述符 Linux 的内核将所有外部设备都看做一个文件来操作，对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令(api)，返回一个...I/O运行过程 我们来看看IO在系统中的运行是怎么样的(我们以read为例) ? ...非阻塞I/O recvfrom从应用层到内核的时候，如果没有数据就直接返回一个EWOULDBLOCK错误，一般都对非阻塞I/O模型进行轮询检查这个状态，看内核是不是有数据到来。 ?...在Linux下它是这样子实现I/O复用模型的： 调用select/poll/epoll/pselect其中一个函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。 ?
Linux 中主要有五种IO模式：阻塞IO, 非阻塞IO, IO 多路复用，信号驱动IO和异步IO; 如果从同步非同步，阻塞非阻塞角度来看，又可以分为：同步阻塞IO, 同步非阻塞IO，异步阻塞IO和异步非阻塞...IO; 每种IO模型，都有自己的使用模式，他们对于特定的应用程序都有自己的优点：其简单分布如下图所示 ?...每种IO模型都有自己的使用场景，他们对于特定的应用程序都有自己的优点； 具体可参考：https://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/52959418 XXX TO-DO
，在我们日常工作开发过程中，可以针对特定需求，选择特定的网络模型，达到事半功倍的效果。...3 信号驱动式I/O模型 当进程发起一个IO操作，会向内核注册一个信号处理函数，然后进程返回不阻塞；当内核数据就绪时会发送一个信号给进程，进程便在信号处理函数中调用IO读取数据。...下面是异步I/O模型的一个简单例子，通过本例，可以简单的了解该模型的大致流程。...I/O复用模型使用select、poll、epoll函数，这些函数也会阻塞进程，但与阻塞I/O不同的是，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。...https://eklitzke.org/blocking-io-nonblocking-io-and-epoll https://notes.shichao.io/unp/ch6/ END
2、Linux网络I/O模型 Linux内核将所有外部设备都看作一个文件来操作，对文件的操作都会调用内核提供的系统命令，返回一个fd(文件描述符)。.../test.cpp",O_RDONLY); cout< return 0; } 3、Linux提供了5种网路I/O模型 阻塞I/O模型 用户线程调用内核操作，在内核操作返回之前一直处于阻塞。...非阻塞I/O模型 用户线程调用内核操作，在内核操作返回之前轮询是否有数据返回。...I/O复用模型 Linux提供了select/poll，进程将一个或多个fd传递给select或poll系统调用， 阻塞在select操作上，这样select/poll就可以帮我们侦测多个fd是否处于就绪状态...信号驱动I/O模型 执行信号函数 异步I/O模型 告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作完成之后包括 将数据从内核复制到用户缓冲区通知我们。
UNIX下有5中I/O模型，分别是阻塞式、非阻塞式、IO复用、信号驱动式、异步IO。...IO多路复用模型 我们可以调用select或者poll函数，这样进程不会阻塞在真正的IO上，而是、一直在等待何时可以进行IO。 这种方式跟非阻塞式相比，有点相像。...采用这种模型，在等待数据期间不用阻塞，进程可以先做着其他事情，等信号来了再开始进行IO。...各种模型对比 对比这几种模型，阻塞式IO就像你亲自去办一件事情，由于你去早了，所以需要等待一段时间。 非阻塞式IO是你每隔一会就打电话问一下，最后可以了，你就去把事情办了。...异步IO是，你把你想做的事打电话告诉别人，然后他就去做了，等他做完之后再通知你。 其中，前四种都是同步IO模型，其中的IO操作都会阻塞进程。
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