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Netty io 模型

 web127 2016-06-16

1 阻塞IO模型

  
     
从字面来理解,就是调用时可能被阻塞, 
什么叫阻塞,要知道一个进程有N种状态,学过OS都知道 
如果阻塞,就会把当前进程放在某个条件的阻塞队列里。 
直到条件满足了,才会转移此进程进入就绪队列。 
当然,就绪队列还有个优先级的概念,就不扯远了。 
  
阻塞IO. 
1)调用API,比如 recvfrom,从用户态进入内核态。 
2) 内核发现无数据,将进程信息节点插入阻塞队列,等待数据。 
3)进程一直阻塞,阻塞,阻塞。 
4)数据到达,内核拷贝数据, 
数据的流动路径是:网卡---socket内核缓冲区---用户的缓冲区。 
5)拷贝完成后返回,我们就可以得到recvfrom的结果,成功/失败。 

 2 非阻塞IO模型

  
     
什么叫非阻塞,就是从用户角度来说,函数立即可以得到结果:成功/失败。 
  
1)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 
  
2)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 
  
3)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 
  
4)用户调用recvfrom,内核发现有数据,将数据从socket内核缓冲区复制到 
用户缓冲区,返回结果。 

 3 IO复用模型

  
     
1)将多个需要监听的fd给epoll,让其监控。 
注意:epoll本身是阻塞的,可以设定时间。 
2)epoll返回结果,用户可以知道哪些fd可读,可写,有异常等。 
3)剩下的就是用户自己按需操作fd. 
  
比如redis就是使用IO复用模型。 

 4)信号驱动模型

  
     
1)开启socket信号驱动IO功能, 
通过sigaction设置信号处理函数。 
2)当socket有数据时,发生一个SIGIO信号, 
执行之前的信号处理函数。 
3)用户逻辑放在信号处理函数里实现。 

 5)异步IO

  
     
1)告知内核启动某个操作,在内核完成所有的操作(包括复制数据到用户缓冲区)后 
  
     
通过信号机制通知用户。 
2)信号处理程序直接处理用户缓冲区里的数据,因为数据已经被内核复制完毕。 
与信号驱动的区别是: 
信号驱动通过信号告知,可以启动某个操作了。 
异步IO通知用户:我连复制数据的步骤都替你完成了,用户只需要处理即可。 

  

总结一下:


为什么会出现这么多的模型? 

需求来源于需求,我们想想在开发网络程序时,对一个socket需要关注哪些方面? 

1)这个socket可读,可写,有异常? 

2)有数据可操控时,复制数据到用户缓冲区。 

 


下面是我对这几种IO模型的理解


是否解决socket

可用的问题

是否自动将数据从套接字缓冲区

复制到用户缓冲区

评分

阻塞模型

×

×

非阻塞模型

×

×

★★

IO复用模型

×

★★★

信号驱动

×

★★★

异步IO

★★★★★



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