Linux 的内核将所有外部设备都看做一个文件来操作（一切皆文件），对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令，返回一个file descriptor（fd，文件描述符）。而对一个socket的读写也会有响应的描述符，称为socket fd（socket文件描述符），描述符就是一个数字，指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区等一些属性）。
Linux I/O（输入/输出）系统是其核心功能之一，负责处理数据在系统内部及与外界之间的流动。为了优化这一流程，Linux进行了一系列努力和抽象化，以提高效率、灵活性和易用性。🚀
从JDK 7版本开始，Java新加入的文件和网络io特性称为nio2(new io 2, 因为jdk1.4中已经有过一个nio了)，包含了众多性能和功能上的改进，其中最重要的部分，就是对异步io的支持，称为Java AIO(asynchronous IO)。 因为AIO的实施需充分调用OS参与，IO需要操作系统支持、并发也同样需要操作系统的支持，所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。所以本文也附带介绍了Linux 2.6及以后版本新增的AIO特性（因为这跟Java AIO是对应关系）。 Java AIO
本篇是高性能、高并发系列的第三篇，承接上文《读取文件时程序经历了什么》，在讲解了进程、线程以及I/O后，我们来到了高并发中又一关键技术，即I/O多路复用。
因为项目需要，接触和使用了Netty，Netty是高性能NIO通信框架，在业界拥有很好的口碑，但知其然不知其所以然。
上篇文章，我们介绍了Java IO框架的演变，其实编程语言的IO实现是依赖于底层的操作系统，如果OS内核不支持，那么语言层面也无能为力。任何一个跨平台的编程语言，一定是能够在不同操作系统之间选择使用最优的IO模型，那么不同平台的io策略都有哪些实现呢？本篇文章我们就来了解一下。
作为即时通讯技术的开发者来说，高性能、高并发相关的技术概念早就了然与胸，什么线程池、零拷贝、多路复用、事件驱动、epoll等等名词信手拈来，又或许你对具有这些技术特征的技术框架比如：Java的Netty、Php的workman、Go的nget等熟练掌握。但真正到了面视或者技术实践过程中遇到无法释怀的疑惑时，方知自已所掌握的不过是皮毛。
程序员：假如我们执行A,B两个IO操作的时候，如果必须等待A完成后才能执行B那么这个就是
I/O是计算机的输入输出，通俗一点讲是计算机数据的流动，包括CPU、内存、磁盘、网络、外设的数据流程，是针对不同主体而言的数据的输入和输出。
>>> send_data = input("--->").encode()
首先，Redis 是跑在单线程中的，所有的操作都是按照顺序线性执行的，但是由于读写操作等待用户输入或输出都是阻塞的，所以 I/O 操作在一般情况下往往不能直接返回，这会导致某一文件的 I/O 阻塞导致整个进程无法对其它客户提供服务，而 I/O 多路复用就是为了解决这个问题而出现的。
Linux有Linux kernal，我们的客户端，进行连接，首先到达的是Linux kernal，在Linux的早期版本，只有read和write进行文件读写。我们使用一个线程/进程 进行调用read和write函数，那么将会返回一个文件描述符fd(file description)。我们开启线程/进程去调用read进行读取。因为socket在这个时期是blocking（阻塞的），遇到高并发，就会阻塞，也就是bio时期。
学习 I2C 和 SPI 驱动的时候，针对 I2C 和 SPI 设备寄存器的操作都是通过相关的 API 函数进行操作的。这样 Linux 内核中就会充斥着大量的重复、冗余代码，但是这些本质上都是对寄存器的操作，所以为了方便内核开发人员统一访问 I2C/SPI 设备的时候，为此引入了 Regmap 子系统。
上一篇文章讲解了I/O模型的一些基本概念，包括同步与异步，阻塞与非阻塞，同步IO与异步IO，阻塞IO与非阻塞IO。这次一起来了解一下现有的几种IO模型，以及高效IO的两种设计模式，也都是属于IO模型的基础知识。
当别人问我们Redis这么快的时候，很多小白都只会简简单单的回答，因为Redis它是基于内存存储的，使用内存存储数据，可以避免频繁的进行写盘操作，大大降低响应时间。这个确实是一个原因，但回答的还是不够面。起码在这里还得回答上高效的数据结构以及IO网络多路复用的设计架构。
在Linux操作系统中，I/O（输入/输出）模型是一套定义如何处理数据读写的机制，它对系统性能有着重要影响。为了适应不同的应用场景和性能需求，Linux抽象出了多种I/O模型。每种模型都有其独特的特点、底层原理、优劣势以及适用场景。🤓
前几期的分享，我们站在编码视角去聊 Java IO，旨在理解与编码，本次从 Linux 操作系统层面了解一下 IO 模型，这样方能做到知其然，知其所以然。
最近在看 UNIX 网络编程并研究了一下 Redis 的实现，感觉 Redis 的源代码十分适合阅读和分析，其中 I/O 多路复用（mutiplexing）部分的实现非常干净和优雅，在这里想对这部分的内容进行简单的整理。
1.redis是基于内存的，内存的读写速度非常快（纯内存）; 数据存在内存中，数据结构用HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)。
在分享这次面试经典题目汇总之前，预告一下，下期分享面试题目汇总，会把之前网友在群里分享的一份面试题目答案完善出来：
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一 概念理解 在进行网络编程时，我们常常见到同步(Sync)/异步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式： 同步： 所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不会返回。按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用。但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。 举例： 1. multiprocessing.Pool下的apply #发起同步调用后，就在原地等着任务结束，根本不考虑任务是在计算还是在io
飞凌嵌入式推出的OKT507-C作为一款广受欢迎的开发板拥有丰富的功能接口，而实际上OKT507-C开发板的CPU引脚资源是比较紧缺的，那么它究竟是如何提供如此丰富的接口资源的呢？答案就是IO扩展芯片——TCA6424A。
Linux I/O（输入/输出）是操作系统中一个至关重要的组成部分，它涉及到数据在内存🧠、存储设备💾、网络接口🌐等之间的传输过程。在Linux中，I/O操作不仅仅是文件读写那么简单，它包括了一系列复杂的机制和策略，旨在提高数据处理的效率，保证系统的稳定性和性能。📊
不是白白浪费了 CPU 的资源吗？ 官方解释说，因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。
我们都知道unix世界里、一切皆文件、而文件是什么呢？文件就是一串二进制流而已、不管socket、还是FIFO、管道、终端、对我们来说、一切都是文件、一切都是流、在信息交换的过程中、我们都是对这些流进行数据的收发操作、简称为I/O操作(input and output)、往流中读出数据、系统调用read、写入数据、系统调用write、不过话说回来了、计算机里有这么多的流、我怎么知道要操作哪个流呢？做到这个的就是文件描述符、即通常所说的fd(file descriptor)、一个fd就是一个整数、所以对这个整数的操作、就是对这个文件（流）的操作、我们创建一个socket、通过系统调用会返回一个文件描述符、那么剩下对socket的操作就会转化为对这个描述符的操作、不能不说这又是一种分层和抽象的思想、
（1）libevent源码深度剖析一 序 （2）libevent源码深度剖析二 Reactor模式 （3）libevent源码深度剖析三 libevent基本使用场景和事件流程 （4）libevent源码深度剖析四 libevent源代码文件组织 （5）libevent源码深度剖析五 libevent的核心：事件event （6）libevent源码深度剖析六 初见事件处理框架 （7）libevent源码深度剖析七 事件主循环 （8）libevent源码深度剖析八 集成信号处理 （9）libevent源码深度剖析九 集成定时器事件 （10）libevent源码深度剖析十 支持I/O多路复用技术 （11）libevent源码深度剖析十一 时间管理 （12）libevent源码深度剖析十二 让libevent支持多线程 （13）libevent源码深度剖析十三 libevent信号处理注意点
文件I/O：文件I/O称之为不带缓存的IO（unbuffered I/O)。不带缓存指的是每个read，write都调用内核中的一个系统调用。也就是一般所说的低级I/O——操作系统提供的基本IO服务，与os绑定，特定于linix或unix平台。
Linux应用编程涉及到在Linux环境下开发和运行应用程序的一系列概念。以下是一些涵盖Linux应用编程的基本概念：
IO模型介绍 为了更好地了解IO模型，我们需要事先回顾下：同步、异步、阻塞、非阻塞 同步（synchronous） IO和异步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分别是什么，到底有什么区别？这个问题其实不同的人给出的答案都可能不同，比如wiki，就认为asynchronous IO和non-blocking IO是一个东西。这其实是因为不同的人的知识背景不同，并且在讨论这个问题的时候上下文(context)也不相同。所以，为了更好
本文从操作系统的角度来解释BIO，NIO，AIO的概念，含义和背后的那些事。本文主要分为3篇。 第一篇讲解BIO和NIO以及IO多路复用 第二篇讲解AIO和文件IO 第三篇讲解在这些机制上的一些应用的实现方式，比如nginx，nodejs，Java NIO等 到底什么是“IO Block” 很多人说BIO不好，会“block”，但到底什么是IO的Block呢？考虑下面两种情况： 用系统调用read从socket里读取一段数据 用系统调用read从一个磁盘文件读取一段数据到内存 如果你的直觉告诉你，这两种都算
很多人说BIO不好，会“block”，但到底什么是IO的Block呢？考虑下面两种情况：
一些概念： 同步和异步 同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的，同步指的是用户进程触发I/O操作并等待或者轮询的去查看I/O操作是否就绪，而异步是指用户进程触发I/O操作以后便开始做自己的事情，而当I/O操作已经完成的时候会得到I/O完成的通知。 阻塞和非阻塞 阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候，根据I/O操作的就绪状态来采取的不同方式，说白了是一种读取或者写入操作函数的实现方式，阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待，而非阻塞方式下，读取或者写入函数会立即返回一个状态值。 服务器端几种模型： 1、
https://draveness.me/redis-io-multiplexing
清·俞樾《湖楼笔谈》六：“盖诗人用意之妙，在乎深入显出。入之不深，则有浅易之病；出之不显，则有艰涩之患。”
以上两个关键点最终都与操作系统的 I/O 模型以及线程(进程)模型相关，我们先详细看一下I/O模型 。
I/O 是 Input/Ouput 的缩写，即输入输出端口，是信息处理系统（例如计算机）与外部世界（可能是人类或另一信息处理系统）之间的通信。输入是系统接收的信号或数据，输出则是从其发送的信号或数据。
Linux/Unix五种I/O模型 内容来源，侵删。 游双-《Linux高性能服务器编程》 牛客网-Linux高并发服务器开发 ---- 阻塞-blocking 调用者调用了某个函数，然后等待这个函数返回，在这期间什么都不做，不停的去检查这个函数有没有返回，应用程序必须等这个函数返回才能进行下一步的动作。 即，针对阻塞I/O执行的系统调用可能因为无法立即完成而被操作系统挂起，直到等待的时间发生为止，才可以继续执行下一步的操作。 可能被阻塞的系统调用包括accept、send、rec
👆点击“博文视点Broadview”，获取更多书讯 程序员编写代码执行I/O操作最终都逃不过文件这个概念。 在Unix/Linux世界中，文件是一个很简单的概念，作为程序员我们只需要将其理解为一个N字节的序列就可以了： b1, b2, b3, b4, ....... , bN 实际上，所有的I/O设备都被抽象为了文件这个概念，一切皆文件（Everything is File），磁盘、网络数据、终端，甚至进程间通信工具管道pipe等都被当成文件对待。 所有的I/O操作也都可以通过文件读写来实现，这一抽
创建一个能用的SOCKET是非常简单的，因为GLIBC已经为你做了很多简化工作，但是从另一个角度来说，一个通用的SOCKET不代表一个高效性能的网络应用。我们前面说到sockfd其实同真正的FD是一样的。都是LINUX下的一个打开的设备描述符。内核通过这个描述符进行I/O操作。进行I/O操作就有一个性能问题，这个性能问题在于两个条件，一个条件是对同一个FD，有多个客户进行操作时如何更好的排队。另一个就是一个客户如果有多个FD，那应该怎么排队选择问题。因为我们知道不管是READ还是READFREOM它其实都是阻塞操作。一旦占用就始终等到有新数据来到。那么如何解决这个问题呢？首先我们看第一个排队问题，就是多个客户使用同一个SOCKET，如果当前来的数据不是占据的客户，那显然会导致阻塞。所以我们想出另一个方法，就是当一个或多个I/O条件满足，如输入数据已准备好被读或者描述字可以承接更多输出时的时候，作为消费者的客户端可以被通知到，这样的能力称之为I/O复用。这个在GLIBC中设计了两个新的函数就是SELECT/POLL。以下是几种I/O模型的比较图：
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