网络编程模型综述 1 网 络 编 程 模 型综述 1.UNIX 网络I/O 模型 1.1 阻塞I/O Socket 设置为阻塞模式，当socket 不能立即完成I/O 操作时，进程或线程进入等待状态，直到操作完成。如下图： 这种模型非常经典，也被广泛使用，优势在于非常简单，等待的过程中占用的系统资源微乎其微，程序调用返回时，必定可以拿到数据； 但简单也带来一些缺点，程序在数据到来并准备好以前，不能进行其他操作，需要有一个线程专门用于等待，这种代价对于需要处理大量连接的服务器而言，是很难接受的 1.2 非阻塞I/O 把 socket 设置成非阻塞模式，与阻塞模式不同的是：无数据时，也不会进入等待，而是立即返回特定错误，如下图： 网络编程模型综述 2 这种模式在没有数据可以接收时，可以进行其他的一些操作，比如有多个socket 时，可以去查看其他socket 有没有可以接收的数据； 实际应用中，这种I/O 模型的直接使用并不常见，因为它需要不停的查询，而这些查询大部分会是无必要的调用，白白浪费了系统资源；非阻塞I/O 应该算是一个铺垫，为I/O 复用和信号驱动奠定了非阻塞使用的基础。 1.3 I/O 复用 I/O复用模型能让一个或多个socket可读或可写准备好时，应用能被通知到；I/O 复用模型早期用select 实现，它的工作流程如下图： 这种模型的使用场景一般有这样一个共同特点：都有多个socket 需要处理，这样能在获取 I/O 事件时复用同一个等待机制。比如监听服务器，既要处理监听的socket，又要处理连接的socket。 网络编程模型综述 3 I/O 复用是应用场景较多的一种模式，socket 连接数多时，大多会采用它。除了select 以外，I/O 复用的还可以用poll、epoll、kqueue（freebsd）来实现，后两者在处理大量连接时性能上有很大的提高。 1.4 信号驱动 信号驱动模型是在 socket 准备好的时候用信号的方式进行通知，然后应用程序从内核读取数据。 然而，对于 socket，SIGIO 触发意味着多种可能，对于 UDP 有两种，对于TCP，则有 7 种，要想区分是何种操作引起的signal 都是一件困难的事情，所以这种模型很少被实用，直到内核 2.3 起，引入了POSIX RT-Signal 机制以后，这一现象得到些许改善。 1.5 异步 I/O 在标准 Unix 下，异步 I/O 是由“aio_XXX”接口 提供的，它把一个信号和值与每一个 I/O 操作关联起来。异步 I/O 是POSIX 1003.1b 实时标准的扩展，也属于Single Unix Specification...
