Java I/O模型
同步 vs. 異步
同步I/O 每個(gè)請(qǐng)求必須逐個(gè)地被處理，一個(gè)請(qǐng)求的處理會(huì)導(dǎo)致整個(gè)流程的暫時(shí)等待，這些事件無(wú)法并發(fā)地執(zhí)行。用戶線程發(fā)起I/O請(qǐng)求后需要等待或者輪詢內(nèi)核I/O操作完成后才能繼續(xù)執(zhí)行。
異步I/O 多個(gè)請(qǐng)求可以并發(fā)地執(zhí)行，一個(gè)請(qǐng)求或者任務(wù)的執(zhí)行不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)流程的暫時(shí)等待。用戶線程發(fā)起I/O請(qǐng)求后仍然繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)內(nèi)核I/O操作完成后會(huì)通知用戶線程，或者調(diào)用用戶線程注冊(cè)的回調(diào)函數(shù)。
阻塞 vs. 非阻塞
阻塞 某個(gè)請(qǐng)求發(fā)出后，由于該請(qǐng)求操作需要的條件不滿足，請(qǐng)求操作一直阻塞，不會(huì)返回，直到條件滿足。
非阻塞 請(qǐng)求發(fā)出后，若該請(qǐng)求需要的條件不滿足，則立即返回一個(gè)標(biāo)志信息告知條件不滿足，而不會(huì)一直等待。一般需要通過(guò)循環(huán)判斷請(qǐng)求條件是否滿足來(lái)獲取請(qǐng)求結(jié)果。
需要注意的是，阻塞并不等價(jià)于同步，而非阻塞并非等價(jià)于異步。事實(shí)上這兩組概念描述的是I/O模型中的兩個(gè)不同維度。
同步和異步著重點(diǎn)在于多個(gè)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，后發(fā)起的任務(wù)是否必須等先發(fā)起的任務(wù)完成之后再進(jìn)行。而不管先發(fā)起的任務(wù)請(qǐng)求是阻塞等待完成，還是立即返回通過(guò)循環(huán)等待請(qǐng)求成功。
而阻塞和非阻塞重點(diǎn)在于請(qǐng)求的方法是否立即返回（或者說(shuō)是否在條件不滿足時(shí)被阻塞）。
Unix下五種I/O模型
Unix 下共有五種 I/O 模型：
阻塞 I/O
非阻塞 I/O
I/O 多路復(fù)用（select和poll）
信號(hào)驅(qū)動(dòng) I/O（SIGIO）
異步 I/O（Posix.1的aio_系列函數(shù)）
阻塞I/O
如上文所述，阻塞I/O下請(qǐng)求無(wú)法立即完成則保持阻塞。阻塞I/O分為如下兩個(gè)階段。
階段1：等待數(shù)據(jù)就緒。網(wǎng)絡(luò) I/O 的情況就是等待遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)陸續(xù)抵達(dá)；磁盤I/O的情況就是等待磁盤數(shù)據(jù)從磁盤上讀取到內(nèi)核態(tài)內(nèi)存中。
階段2：數(shù)據(jù)拷貝。出于系統(tǒng)安全，用戶態(tài)的程序沒(méi)有權(quán)限直接讀取內(nèi)核態(tài)內(nèi)存，因此內(nèi)核負(fù)責(zé)把內(nèi)核態(tài)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝一份到用戶態(tài)內(nèi)存中。
非阻塞I/O
非阻塞I/O請(qǐng)求包含如下三個(gè)階段
socket設(shè)置為 NONBLOCK（非阻塞）就是告訴內(nèi)核，當(dāng)所請(qǐng)求的I/O操作無(wú)法完成時(shí)，不要將線程睡眠，而是返回一個(gè)錯(cuò)誤碼(EWOULDBLOCK) ，這樣請(qǐng)求就不會(huì)阻塞。
I/O操作函數(shù)將不斷的測(cè)試數(shù)據(jù)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好，如果沒(méi)有準(zhǔn)備好，繼續(xù)測(cè)試，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。整個(gè)I/O 請(qǐng)求的過(guò)
