图解阻塞IO和非阻塞IO及多路复用机制

图解阻塞IO和非阻塞IO及多路复用机制

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/CharJay_Lin/article/details/84476753

IO

即Input Stream与Output Stream。

TCP通信

在介绍IO之前，我们先了解一下TCP协议。对于TCP通信来说，每个TCP的socket内核里面都有一个接收与发送缓冲区。

数据在应用层的send()通过数据复制进入到socket内核的TCP发送缓冲区，发送端与接收端的socket之间进行通讯（传输层），接收端接收到TCP报文之后存入socket接收缓冲区，用户进程（应用层）通过receive读取缓冲区的数据。

如果接收缓冲区满了会通知TCP发送端关闭窗口，保证接收端的缓冲区不会被溢出（利用滑动窗口来做）。

在有了以上的基础之后，我们再来理解阻塞与非阻塞IO。

阻塞IO

如果接收缓冲区的数据为空的时候，那么receive调用socket的read方法就会处于阻塞状态，直到有数据过来。

同样，对于写来说，如果发送缓冲区满了，那么调用socket的write方法就会处于阻塞状态，直到报文送到网络上。

这就是阻塞IO！

非阻塞IO

阻塞IO会一直等待，所以非阻塞IO是用来解决IO线程与socket之间的解耦问题（引入事件机制），如果socket发送缓存区可写的话会通知IO线程进行write，同样如果socket的接受缓冲区可读的话会通知IO线程进行read。

这就是非阻塞IO！

IO多路复用

而这个事件机制就是IO多路复用的模型，在Linux可以使用select与epoll，可以产生多个线程去处理，如果线程去读的时候发现TCP缓冲区还没准备好的话，线程不会等待，会丢到select调度系统里面（调度吸引里面有n个这样的线程），如果TCP缓冲区准备好的就会发送事件通知select，从select选一个线程去执行。