IO模式
本文讨论的背景是Linux环境下的网络IO。
对于一次IO访问，数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中，然后再从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间。
所以，当发生一个IO操作时，它会经历两个阶段：
1. 等待数据准备
2. 将数据从内核拷贝到进程中
对于两个阶段，linux系统产生了下面五种网络模式的IO存储方案。
- 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）
注：信号驱动IO在实际中并不常用，所以我们讨论剩下的四种IO模式。
阻塞IO：
在linux中，默认情况下所有的socket都是阻塞io。
这个模式的特点在于，当用户进程调用了io操作的时候，操作系统就开始准备数据，当操作系统内核一直等到数据准备好了，它就会将数据从操作系统内核中拷贝到用户内存，然后返回结果，用户进程才解除锁住的状态，重新运行起来。整个过程需要等待（不能立刻完成），而用户进程这边，就相当于是卡着一直在等他完成返回结果。
所以，阻塞IO的特点就是在IO执行的两个阶段都被锁住了
非阻塞 I/O（nonblocking IO）
linux下，可以通过设置socket使其变为非阻塞IO。
非阻塞IO的特点是，当用户进程发出IO操作时，在第一个阶段如果内核数据还没准备好，并不会锁住用户进程，而是立刻返回一个error。然后用户进程收到error，就知道没准备好，就会再去问内核有没有准备好，直到内核准备好，并且收到了用户进程的询问，就会立刻拷贝数据，然后进行第二阶段（第二阶段依然会卡住，非阻塞IO只是在第一阶段非阻塞）
就像打电话一样，对方占线，你就一直打，直到对方接通为止，但效率不高。所以，nonblocking IO的特点是用户进程需要不断的主动询问kernel数据好了没有。
I/O 多路复用（ IO multiplexing）
IO多路复用就是我们用的select，poll，epoll。当用户进程调用了select，那么整个进程会被block，而同时，kernel会“监视”所有select负责的socket，当任何一个socket中的数据准备好了，select就会返回。这个时候用户进程再调用read操作，将数据从kernel拷贝到用户进程。简单的说，就是和阻塞IO处理方式一样，但不同的是，select可以一下把很多很多文件描述符都传过来，然后操作系统内核同时监视他们，只要其中一个就绪，就及时处理那个，而不需要一个个等待处理。
他的性能可能比阻塞IO还要差，但他的优点在于能同时处理多个连接。所以，如果处理的连接数不是很高的话，使用IO多路复用不一定比使用多线程+阻塞IO的性能更好，可能延迟还更大。
异步 I/O（asynchronous IO）
Linux下的异步IO其实用得很少。
异步io的特点很简单：当处理一个io操作的时候，用户进程把数据传过来，操作系统会立刻返回“收到”，用户进程就不用管了，可以干别的事情了。等操作系统内核处理完2个阶段，就自动告诉用户进程我处理完了。
总结一下：
阻塞IO：用户一直等操作系统内核完成2个阶段io操作，再继续
非阻塞IO：第一阶段用户一直问操作系统有没有准备好，第二阶段等操作系统完成。
IO多路复用：用户进程可以同时发多个网络连接IO，操作系统实施监控，虽然用户进程2个阶段都卡住了，但可以处理多个连接。
异步IO：用户进程完全把东西交给操作系统完成，自己不管了。