Netty权威指南--学习笔记

1.1.1 Linux 网络I/O 模型简介

Linux 内核将所有外部设备都看作一个文件来操作，对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令，返回一个file descriptor(fc,文件描述符)。对于一个socket读写也会有相应的描述符，称为socketfd(socket描述符），描述符就是一个数字，它只想内核中的一个结构体（文件路径，数据区等一些属性)。

根据UNIX网络编程对I/O模型的分类，UNIX提供了5种I/O模型

• （1）阻塞I/O模型：缺省情况下，所有的文件操作都是阻塞的。在进程空间中调用recvfrom，系统调用直到数据包到达且被复制到应用程序的缓冲区或发生错误时才返回，在此期间一直会等待。
• （2）非阻塞I/O模型：recvfrom从应用层到内核的时候，如果缓冲区没有数据的话，就直接返回一个EWOULDBLOCK错误，一般对非阻塞I/O模型进行轮询检查这个状态，看内核是不是有数据到来。
• （3）I/O复用模型：Linux提供select/poll,进程通过将一个或多个fd传递给select或poll系统调用，阻塞到select操作上,select/poll 可以帮我们侦测多个fd是否处于就绪状态。select/poll是顺序扫描fd是否就绪，而且支持fd数量有限。Linux提供epoll系统调用，epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描。当fd就绪时，立即调用回调函数rollback。
• （4）信号驱动I/O模型：首先开启套接口信号驱动I/O功能，通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数。当数据准备就绪时，为该进程生成一个SIGIO信号，通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据，并通知主循环函数处理数据。
• （5）异步I/O: 告知内核启动某个操作，让内核在整个操作完成后（包括将数据从内核复制到用户自己的缓冲区）通知我们。

java NIO的核心类库多路复用器Selector就是基于e’poll的多路复用技术实现。