你好，我是彤哥，本篇是netty系列的第二篇。

簡介

本文將介紹linux中的五種IO模型，同時也會介紹阻塞/非阻塞與同步/非同步的區別。

何為IO模型

對於一次IO操作，資料會先拷貝到核心空間中，然後再從核心空間拷貝到使用者空間中，所以一次read操作，會經歷兩個階段：

（1）等待資料準備

（2）資料從核心空間拷貝到使用者空間

基於以上兩個階段就產生了五種不同的IO模式。

阻塞IO

從程序發起IO操作，一直等待上述兩個階段完成。

兩階段一起阻塞。

非阻塞IO

程序一直詢問IO準備好了沒有，準備好了再發起讀取操作，這時才把資料從核心空間拷貝到使用者空間。

第一階段不阻塞但要輪詢，第二階段阻塞。

多路複用IO

多個連線使用同一個select去詢問IO準備好了沒有，如果有準備好了的，就返回有資料準備好了，然後對應的連線再發起讀取操作，把資料從核心空間拷貝到使用者空間。

兩階段分開阻塞。

訊號驅動IO

程序發起讀取操作會立即返回，當資料準備好了會以通知的形式告訴程序，程序再發起讀取操作，把資料從核心空間拷貝到使用者空間。

第一階段不阻塞，第二階段阻塞。

非同步IO

程序發起讀取操作會立即返回，等到資料準備好且已經拷貝到使用者空間了再通知程序拿資料。

兩個階段都不阻塞。

IO模式對比

各種IO模式同比如下：

同步非同步的區別在於呼叫作業系統的recvfrom()的時候是否阻塞，可見除了最後的非同步IO其它都是同步IO。

select poll epoll

select 有最大檔案描述符的限制，只能監聽到有幾個檔案描述符就緒了，得遍歷所有檔案描述符獲取就緒的IO。

poll 沒有最大檔案描述符的限制，與select一樣，只能監聽到有幾個檔案描述符就緒了，得遍歷所有檔案描述符獲取就緒的IO。

epoll 沒有最大檔案描述符的限制，它通過回撥的機制，一旦某個檔案描述符就緒了，迅速啟用這個檔案描述符，當程序下一次呼叫epoll_wait()的時候便得到通知。

所以，在有大量空閒連線的時候，epoll的效率要高很多。

彩蛋

Java中的nio使用的是哪種IO模型呢？

答：Java中的nio實際上是new io的縮寫，它使用的是多路複用的IO模型。

參考

本文對IO的五種模型做了很簡短的總結，沒看懂的同學可以看看下面這篇文章，講得很詳細。

https://segmentfault.com/a/1190000003063859

最後，也歡迎來我的公從號彤哥讀原始碼系統地學習原始碼&架構的知識。

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