IO的学习笔记 - 同步，异步，阻塞，非阻塞

       这几天花了些时间研究IO的相关概念，记录下自己的一些学习思考。

       网上太多的文章都是你抄我，我抄你，真正是害人不浅。在这里特别介绍一篇好文：《IO - 同步，异步，阻塞，非阻塞（亡羊补牢篇）》 

       总结下自己的学习心得：

       一. 网络IO都必须经历的两个阶段：

       对于一个network IO (这里我们以read举例)，它会涉及到两个系统对象，一个是调用这个IO的process (or thread)，另一个就是系统内核(kernel)。当一个read操作发生时，它会经历两个阶段：

       1 等待数据准备 (Waiting for the data to be ready)

       2 将数据从内核拷贝到进程中 (Copying the data from the kernel to the process)

       这两个阶段是所有IO模型都会经历的，他们的区别也体现在这两个阶段的不同。

        二. 阻塞IO和非阻塞IO的区别

        阻塞IO在操作全部进行完之前会一直block进程。

        非阻塞IO在内核准备数据时，会马上返回，不会block住进程

        三. 同步与异步的区别

        英文介绍：

          A synchronous I/O operation causes the requesting process to be blocked until that I/O operation completes;（同步）
          An asynchronous I/O operation does not cause the requesting process to be blocked; （异步）

        阻塞IO，非阻塞IO都是属于同步，这里是玩了一个“文字游戏”：

          “有人可能会说，non-blocking IO并没有被block啊。这里有个非常“狡猾”的地方，定义中所指的”IO operation”是指真实的IO操作，就是例子中的recvfrom这个system call。non-blocking IO在执行recvfrom这个system call的时候，如果kernel的数据没有准备好，这时候不会block进程。但是，当kernel中数据准备好的时候，recvfrom会将数据从kernel拷贝到用户内存中，这个时候进程是被block了，在这段时间内，进程是被block的。而asynchronous IO则不一样，当进程发起IO 操作之后，就直接返回再也不理睬了，直到kernel发送一个信号，告诉进程说IO完成。在这整个过程中，进程完全没有被block”

      四. 举例

      最后，再举几个不是很恰当的例子来说明这四个IO Model:

      有A，B，C，D四个人在钓鱼：

      A用的是最老式的鱼竿，所以呢，得一直守着，等到鱼上钩了再拉杆；(阻塞IO)

      B的鱼竿有个功能，能够显示是否有鱼上钩，所以呢，B就和旁边的MM聊天，隔会再看看有没有鱼上钩，有的话就迅速拉杆；(非阻塞IO)

      C用的鱼竿和B差不多，但他想了一个好办法，就是同时放好几根鱼竿，然后守在旁边，一旦有显示说鱼上钩了，它就将对应的鱼竿拉起来；(IO多路复用(I/O multiplexing))

      D是个有钱人，干脆雇了一个人帮他钓鱼，一旦那个人把鱼钓上来了，就给D发个短信。 (异步IO)