linux 阻塞/非阻塞、 同步/异步(网络IO) Unix/Linux上的五种IO模型

典型的一次 IO 的两个阶段是什么？数据就绪 和 数据读写

网络IO阶段1： 数据就绪(数据准备)：根据系统 IO 操作的就绪状态（分为阻塞和非阻塞）

　　阻塞：调用IO的方法的线程进入阻塞状态

　　非阻塞：不会改变线程的状态，通过返回值判断

网络IO阶段2： 数据读写：根据应用程序和内核的交互方式（将TCP缓冲区的数据接收到自己定义的数据中  例： char buf[1024] = {0};）（int size = recv(sockfd, buf, 1024, 0);）

　　同步：（自己取机票，效率低，编程简单）数据是自行搬运的而不是操作系统搬运的。数据的读写是应用程序自己读写为同步，数据搬完才能继续执行下一步。

　　异步：（别人送机票，效率高，编程复杂）

　　异步IO接口：sockfd，buf，通知方式，操作系统将数据放到buf当中(异步)，

在处理 IO 的时候，阻塞和非阻塞都是同步 IO，只有使用了特殊的 API 才是异步 IO，异步一般和非阻塞结合使用

 面试：

　　一个典型的网络IO接口调用，分为两个阶段，分别是“数据就绪”和“数据读写”，数据就绪阶段分为阻塞和非阻塞，表现结果就是，阻塞当前线程或是直接返回。

　　同步表示A向B请求调用一个网络IO接口时（或者调用某个业务逻辑API接口时），数据的读写都是由请求方A自己来完成的（不管是阻塞还是非阻塞）；异步表示A向B请求调用一个网络IO接口时（或者调用某个业务逻辑API接口时），向B传入请求的事件以及事件发生时通知的方式，A就可以处理其他逻辑了，当B监听到事件处理完成后，会用事先约定好的通知方式，通知A处理结果。

Unix/Linux上的五种IO模型：

a.阻塞 blocking

调用者调用了某个函数，等待这个函数返回，期间什么也不做，不停的去检查这个函数有没有返回，必须等这个函数返回才能进行下一步动作。

b.非阻塞 non-blocking（NIO）

非阻塞等待，每隔一段时间就去检测IO事件是否就绪。没有就绪就可以做其他事。非阻塞I/O执行系统调用总是立即返回，不管事件是否已经发生，若事件没有发生，则返回-1，此时可以根据 errno 区分这两种情况，对于accept，recv 和 send，事件未发生时，errno 通常被设置成 EAGAIN(没有获取到数据,重新尝试一次)。 

c.IO复用（IO multiplexing）

Linux 用 select/poll/epoll 函数实现 IO 复用模型，这些函数也会使进程阻塞，但是和阻塞IO所不同的是这些函数可以同时阻塞多个IO操作。而且可以同时对多个读操作、写操作的IO函数进行检测。直到有数据可读或可写时，才真正调用IO操作函数。

d.信号驱动（signal-driven）

Linux 用套接口进行信号驱动 IO，安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞，当IO事件就绪，进程收到SIGIO 信号，然后处理 IO 事件。

e.异步（asynchronous）（复杂少用）

Linux中，可以调用 aio_read 函数告诉内核描述字缓冲区指针和缓冲区的大小、文件偏移及通知的方式，然后立即返回，当内核将数据拷贝到缓冲区后，再通知应用程序。