网络IO模型
5个IO模型
阻塞IO，异步IO，信号驱动IO，多路复用IO，异步IO
一个IO操作的组成
（1）发起IO请求：内核接受到IO请求
（2）执行具体的IO操作：内核执行IO操作
两阶段阻塞
第一阶段：用户发起IO请求后，内核可能没有可用的数据，用户需要阻塞等待内核准备好数据
第二阶段：当内核准备好数据之后，用户进程再次阻塞，等待内核将数据返回给用户
同步和异步的区别
在于IO的第阶段是否阻塞：如果发起IO请求成功后进程阻塞直到IO完成，就是同步IO；反之，如果进程发起IO请求后可以去执行其它事，等IO完了再处理，就是异步IO。
阻塞IO和非阻塞IO的区别
在于第一步是否阻塞：当进程发起IO请求时不可读或者不可写，进程阻塞直到可读或者可写，就是阻塞IO；如果不可读或者不可写时进程返回IO失败，就是非阻塞IO。
非阻塞IO
当用户线程发起一个IO操作后，并不需要等待，而是马上就得到了一个结果。如果结果是一个error时，它就知道数据还没有准备好，于是它可以再次发送IO操作。
一旦内核中的数据准备好了，并且又再次收到了用户线程的请求，那么内核它马上就将数据拷贝到了用户线程，然后返回。
在非阻塞IO模型中，用户线程需要不断地询问内核数据是否就绪，也就说非阻塞IO不会交出CPU，而会一直占用CPU。
异步IO
此时应用进程需要告知内核以下信息：
（1）数据存放位置
（2）注册回调函数，当内核IO完成后，调用回调函数通知应用进程。
我们可以简单的将异步IO理解为，用户进程向内核发送IO请求，内核收到IO请求后返回true，表示它收到用户的IO请求了，但并不立刻返回数据。用于在收到内核返回的true后，便知道内核已经收到它的IO请求了，所以此时用户就可以去做其它事情，而不必一直阻塞等待内核返回IO结果。
值得一提的是，异步IO两阶段都是不阻塞的。在第一阶段，即使内核没有数据可用，也可以直接返回给用户true，因为用户只需要知道内核准备好数据就行了。
解决阻塞IO低效率的问题
多线程+阻塞IO：每个客户端socket对应一个服务器线程，但是内存消耗比较大，服务器能管理的线程数量是有限的
IO多路复用
IO多路复用是操作系统级别的同步非阻塞IO模型，只有当被监控的socket有读写事件触发时，内核才去处理。
所谓IO多路复用机制，就是说通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。这种机制的使用需要额外的功能来配合： select、poll、epoll。
epoll时间复杂度O(1)，epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动（每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。（复杂度降低到了O(1)）。
在多路复用IO模型中，会有一个内核线程不断去轮询多个socket的状态，只有当真正读写事件发生时，才真正调用实际的IO读写操作。因为在多路复用IO模型中，只需要使用一个线程就可以管理多个socket，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程，并且只有在真正有读写事件进行时，才会使用IO资源，所以它大大减少了资源占用。
信号驱动IO
在信号驱动IO模型中，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。这个一般用于UDP中，对TCP套接口几乎是没用的，原因是该信号产生得过于频繁，并且该信号的出现并没有告诉我们发生了什么事情。
在UDP上，SIGIO信号会在下面两个事件的时候产生：
1 数据报到达套接字
2 套接字上发生错误
因此我们很容易判断SIGIO出现的时候，如果不是发生错误，那么就是有数据报到达了。
而在TCP上，由于TCP是双工的，它的信号产生过于频繁，并且信号的出现几乎没有告诉我们发生了什么事情。因此对于TCP套接字，SIGIO信号是没有什么使用的。
高性能IO模型
Proactor前摄器模式和Reactor反应器模式。两个模式不同的地方在于：Proactor用于异步IO，而Reactor用于同步IO。
在Proactor模式中：当检测到有事件发生时，会新起一个异步操作，然后交由内核线程去处理，当内核线程完成IO操作之后，发送一个通知告知操作已完成；可以得知，异步IO模型采用的就是Proactor模式。
在Reactor模式中，会先对每个client注册感兴趣的事件，然后有一个线程专门去轮询每个client是否有事件发生，当有事件发生时，便顺序处理每个事件，当所有事件处理完之后，便再转去继续轮询。多路复用IO就是采用Reactor模式。当然为了提高事件处理速度，可以通过多线程或者线程池的方式来处理事件。
