I/O

I/O介绍

I/O(input/out)即输入/输出

有5种：同步阻塞I/O，同步非阻塞I/O，I/O多路复用，信号驱动I/O与异步I/O

传统IO是一次一个字节处理数据

同步阻塞I/O 应用程序发起read调用后，会一直阻塞，直到把内核数据拷贝到用户空间

同步非阻塞I/O 是以块(缓冲区)的形式处理数据。最主要的是NIO可以实现非阻塞

NIO有3个核心部分组成。分别是Buffer(缓冲区)、Channel(管道)以及Selector(选择器)，可以简单理解为：Buffer是存储数据的地方，Channel是运输数据的载体，而Selector用于检查多个Channel的状态变更情况

应用程序会一直发起read调用，等待数据从内核空间拷贝到用户空间的这段时间里，线程依旧是阻塞的，直到在内核把数据拷贝到用户空间

NIO抽象出了新的通道（Channel）作为输入输出的通道，并且提供了缓存（Buffer）的支持，在进行读操作时，需要使用Buffer分配空间，然后将数据从Channel中读入Buffer中，对于Channel的写操作，也需要现将数据写入Buffer，然后将Buffer写入Channel中。

异步IO模型基于事件和回调机制实现，应用操作之后会直接返回，不会堵塞，后台处理完成后，操作系统会通知相应的线程进行后续操作。

线程首先发起select调用，询问内核数据是否准备就绪，等内核把数据准备好了，用户线程再发起read调用。read调用过程还是阻塞的。

通过一个进程监听多个文件描述符，一旦某个文件描述符准备就绪，就去通知程序做相对应的处理。这种以通知的方式，优势并不是对与单个连接能处理的比较快，而是能处理更多的连接。

Linux对文件的操作时机就是通过文件描述符(fd)

select 它支持最大的连接数是1024或2048，因为再select函数下要传入fd_set参数，这个fd_set的大小要么1024或2048(其实就看操作系统的位数) 。

fd_set就是bitmap的数据结构，可以简单理解为只要位为0，那说明还没数据到缓冲区，只要位为1，那说明数据以及到缓冲区。而select函数做的就是每次将fd_set遍历，判断标志位有没有发生变化，如果有变化则通知程序做终端处理。

epoll 它不存在最大连接数的限制，不像select函数每次把所有文件的描述符都遍历，简单理解就是epoll把就绪的文件描述符专门维护了一块空间，每次就从就绪列表里拿，不需要对所有文件描述符进行遍历。