Python IO 模式

IO 模式

对于 Linux 的 network IO：
一次 IO 访问（以read举例），数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中，然后才会从操作系统内核的缓冲区 copy 到应用程序的地址空间。所以说，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 copy 到进程中 (Copying the data from the kernel to the process)

对应的就有5种 IO 模式

• 阻塞 I/O（blocking IO）
• 非阻塞 I/O（nonblocking IO）
• I/O 多路复用（IO multiplexing）
• 信号驱动 I/O（signal driven IO）
• 异步 I/O（asynchronous IO）

分类：

IO 操作时阻塞：同步 IO（包含阻塞 IO、非阻塞 IO、IO 多路复用）
IO 操作时不阻塞：异步 IO

blocking IO

读取时如果没有数据就会发生阻塞，从内核空间 copy 到用户空间也会阻塞

nonblocking IO

读取时如果没有数据也不会发生阻塞，从内核空间 copy 到用户空间会阻塞
实现原理：不断地调用 recvfrom 检查是否有数据，如果没有数据内核会直接返回错误，直到有数据

IO multiplexing

和 blocking IO 相似，但是一个进程可以监视多个描述符，只要其中其中一个就绪就会返回，从内核空间 copy 到用户空间也会阻塞
实现原理：一次发送多个描述符，等待内核返回就绪确认之后才调用 recvfrom 接收数据

种类（事件驱动）

select

select目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持也是它的一个优点。select的一 个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在Linux上一般为1024，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制，但 是这样也会造成效率的降低。

poll

poll 相比 select 没有最大的数量限制

epoll

相对于 select 和 poll 来说，epoll 更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的 copy 只需一次
gevent 和 epoll 都通过 libevent.so 实现，但协程关注更多的是任务的切换

selector

selectors 封装了 select 和 epoll，默认使用 epoll，如果无法使用 epoll 就换成 select <-点击查看

asynchronous IO

从内核空间 copy 到用户空间都不阻塞
实现原理：内核收到请求直接返回，等待数据 copy 到用户内存后，发送信号告诉用户进程