java输入输出 -- I/O模型简述

一、简介

　　本文向大家介绍五种I/O模型。分别是阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O复用、信号驱动式I/O、异步I/O等。内容参考《UNIX网络编程》，大家想进深入学习网络编程，建议去读读这本书。

二、模型介绍

（一）、阻塞I/O模型

　　阻塞I/O是最简单的I/O，一般表现为进程或线程等待某个条件，如果条件不满足，则一直等下去。条件满足，则进行下一步操作。

　　上图中，应用进程通过系统调用 recvfrom 接收数据，但由于内核还未准备好数据报，应用进程就阻塞住了。直到内核准备好数据报，recvfrom 完成数据报复制工作，应用进程才能结束阻塞状态。

　　这里简单解释一下应用进程和内核的关系。内核即操作系统内核，用于控制计算机硬件。同时将用户态的程序和底层硬件隔离开，以保障整个计算机系统的稳定运转（如果用户态的程序可以控制底层硬件，那么一些病毒就会针对硬件进行破坏，比如 CIH 病毒）。应用进程即用户态进程，运行于操作系统之上，通过系统调用与操作系统进行交互。上图中，内核指的是 TCP/IP 等协议及相关驱动程序。客户端发送的请求，并不是直接送达给应用程序，而是要先经过内核。内核将请求数据缓存在内核空间，应用进程通过 recvfrom 调用，将数据从内核空间拷贝到自己的进程空间内。大致示意图如下：

　　　　　　　　　　　　　　

　　阻塞 I/O 理解起来并不难，不过这里还是举个例子类比一下。

　　例1：假设大家日常工作流程设这样的（其实就是我日常工作的流程