7.3 IO模型

回顾

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

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。

异步

异步的概念和同步相对。

当一个异步功能调用发出后，调用者不能立刻得到结果。

当该异步功能完成后，通过状态、通知或回调来通知调用者。

如果异步功能用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循环去检查某个变量的值，这其实是一 种很严重的错误）。

如果是使用通知的方式，效率则很高，因为异步功能几乎不需要做额外的操作。
至于回调函数，其实和通知没太多区别。

阻塞

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（如遇到io操作）。

函数只有在得到结果之后才会将阻塞的线程激活。

有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。

对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。

非阻塞

非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前也会立刻返回，同时该函数不会阻塞当前线程。

小结

1. 同步与异步针对的是函数/任务的调用方式。

   同步就是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，一直等到函数（任务）完成，而进程继续处于激活状态。

   而异步情况下是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，不会等函数返回，而是继续往下执行当，函数返回的时候通过状态、通知、事件等方式通知进程任务完成。

2. 阻塞与非阻塞针对的是进程或线程

   阻塞是当请求不能满足的时候就将进程挂起，而非阻塞则不会阻塞当前进程。

IO发生时涉及的对象和步骤

对于一个network IO (这里我们以read举例)，它会涉及到两个系统对象，一个是调用这个IO的process (or thread)，另一个就是系统内核(kernel)。

当一个read操作发生时，该操作会经历两个阶段：

1）等待数据准备 (Waiting for the data to be ready)
2）将数据从内核拷贝到进程中(Copying the data from the kernel to the process)