同步io异步io非阻塞io区别(同步异步阻塞非阻塞及五种io)

导语：IO - 同步、异步、阻塞、非阻塞

一般情况下，一次网络IO读操作会涉及两个系统对象：(1) 用户进程(线程)Process；(2)内核对象kernel，两个处理阶段：

[1] Waiting for the data to be ready - 等待数据准备好

[2] Copying the data from the kernel to the process - 将数据从内核空间的buffer拷贝到用户空间进程的buffer

1 同步阻塞IO

用户进程process在Blocking IO读recvfrom操作的两个阶段都是等待的。在数据没准备好时，process原地等待kernel准备数据。kernel准备好数据后，process继续等待kernel将数据copy到自己的buffer。在kernel完成数据的copy后process才会从recvfrom系统调用中返回

2 同步非阻塞IO

process在NonBlocking IO读recvfrom操作的第一个阶段是不会block等待的，如果kernel数据还没准备好，那么recvfrom会立刻返回一个EWOULDBLOCK错误。当kernel准备好数据后，进入处理的第二阶段的时候，process会等待kernel将数据copy到自己的buffer，在kernel完成数据的copy后process才会从recvfrom系统调用中返回

3 同步IO之多路复用

IO多路复用，就是熟知的select、poll、epoll模型。从图上可见，在IO多路复用的时候，process在两个处理阶段都是block等待。初看好像IO多路复用没什么用，其实select、poll、epoll的优势在于可以以较少的代价来同时监听处理多个IO

4 异步IO

异步IO要求process在recvfrom操作的两个处理阶段上都不能等待，也就是process调用recvfrom后立刻返回，kernel自行去准备好数据并将数据从kernel的buffer中copy到process的buffer在通知process读操作完成，然后process在去处理。遗憾的是，linux的网络IO中是不存在异步IO的，linux的网络IO处理的第二阶段总是阻塞等待数据copy完成的。真正意义上的网络异步IO是Windows下的IOCP（IO完成端口）模型

同步与异步，关注的是消息通信机制（或应答模式），是对响应本身而言

阻塞与非阻塞，关注的是接口调用（发出请求）后等待数据返回时的状态，是对请求本身而言

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