說(shuō)說(shuō)IO（二）- IO模型

使用資源階段：真正進(jìn)行數據接收和發(fā)生。

舉例說(shuō)就是排隊和服務(wù)。

IO請求的兩個(gè)階段：

- 異步IO：由于異步IO請求只是寫(xiě)入了緩存，從緩存到硬盤(pán)是否成功不可知，因此異步IO相當于把一個(gè)IO拆成了兩部分，一是發(fā)起請求，二是獲取處理結果。因此，對應用來(lái)說(shuō)增加了復雜性。但是異步IO的性能是所有很好的，而且異步的思想貫穿了IT系統放放面面。

2.多路復用確實(shí)是阻塞的，但是這個(gè)阻塞是在select或者poll函數上的或者是在內部實(shí)現上（select雖然阻塞，但是能支持多路IO）；對Java來(lái)說(shuō)，由于封裝了一層，Java的接口屏蔽了這個(gè)阻塞，對外呈現出非阻塞的使用方式。感覺(jué)這么說(shuō)可能更恰當一些——JavaNIO底層實(shí)現使用了IO多路復用，而在本身NIO的接口使用方式上，是一種非阻塞IO的方式（輪詢(xún)檢查的方式）。

- 同步IO：同步IO保證一個(gè)IO操作結束之后才會(huì )返回，因此同步IO效率會(huì )低一些，但是對應用來(lái)說(shuō)，編程方式會(huì )簡(jiǎn)單。Java的BIO和NIO都是使用這種方式進(jìn)行數據處理。

在使用資源階段，IO分為同步IO和異步IO。

從性能上看，異步IO的性能無(wú)疑是最好的。

這部分的東西在網(wǎng)絡(luò )編程經(jīng)常能看到，不過(guò)在所有IO處理中都是類(lèi)似的。

- 阻塞IO：使用簡(jiǎn)單，但隨之而來(lái)的問(wèn)題就是會(huì )形成阻塞，需要獨立線(xiàn)程配合，而這些線(xiàn)程在大多數時(shí)候都是沒(méi)有進(jìn)行運算的。Java的BIO使用這種方式，問(wèn)題帶來(lái)的問(wèn)題很明顯，一個(gè)Socket需要一個(gè)獨立的線(xiàn)程，因此，會(huì )造成線(xiàn)程膨脹。

按照Unix的5個(gè)IO模型劃分

- 異步IO

各種IO的特點(diǎn)

同步IO：應用阻塞在發(fā)送或接收數據的狀態(tài)，直到數據成功傳輸或返回失敗。

- 信號驅動(dòng)的IO

阻塞IO：資源不可用時(shí)，IO請求一直阻塞，直到反饋結果（有數據或超時(shí)）。

異步IO：應用發(fā)送或接收數據后立刻返回，數據寫(xiě)入OS緩存，由OS完成數據發(fā)送或接收，并返回成功或失敗的信息給應用。

- 阻塞IO

在等待數據階段，IO分為阻塞IO和非阻塞IO。

- 非阻塞IO

非阻塞IO：資源不可用時(shí)，IO請求離開(kāi)返回，返回數據標識資源不可用

- 非阻塞IO：采用輪詢(xún)方式，不會(huì )形成線(xiàn)程的阻塞。Java的NIO使用這種方式，對比BIO的優(yōu)勢很明顯，可以使用一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)行所有Socket的監聽(tīng)（select）。大大減少了線(xiàn)程數。

等待資源階段：IO請求一般需要請求特殊的資源（如磁盤(pán)、RAM、文件），當資源被上一個(gè)使用者使用沒(méi)有被釋放時(shí)，IO請求就會(huì )被阻塞，直到能夠使用這個(gè)資源。

- IO復用