套接字知识整理008-阻塞和非阻塞IO，多路复用，异步IO之间的区别，以及不同函数之间的应用

## 前言

阻塞和非阻塞IO，多路复用，异步IO之间的区别，以及不同函数之间的应用

## 概念模型区别和示例

|| 阻塞 | 非阻塞 |多路复用|异步IO|
|:-------------| :------------- | :------------- |:------------- |:------------- |
|概念| 程序调用阻塞 `I/O `完成某个操作时，应用程序会被挂起，等待内核完成操作，感觉上应用程序像是被“阻塞”了一样。      | 当应用程序调用非阻塞 `I/O` 完成某个操作时，内核立即返回，不会把 `CPU` 时间切换给其他进程，应用程序在返回后，可以得到足够的 `CPU` 时间继续完成其他事情。  
|示例|你去了书店，告诉老板（内核）你想要某本书，然后你就一直在那里等着，直到书店老板翻箱倒柜找到你想要的书，有可能还要帮你联系全城其它分店。注意，这个过程中你一直滞留在书店等待老板的回复，好像在书店老板这里"阻塞"住了。| 你去了书店，问老板有没你心仪的那本书，老板查了下电脑，告诉你没有，你就悻悻离开了。一周以后，你又来这个书店，再问这个老板，老板一查，有了，于是你买了这本书。注意，这个过程中，你没有被阻塞，而是在不断轮询  |老板，到货给我打电话吧，我再来付钱取书。”|你连去书店取书也想省了，得了，让老板代劳吧，你留下地址，付了书费，让老板到货时寄给你，你直接在家里拿到就可以看了。这就是异步 I/O。|

## 写操作

非阻塞IO 和 阻塞IO 处理方式

| 非阻塞 | 阻塞 |
| :------------- | :------------- |
| 拷贝→返回→再拷贝→再返回。 |拷贝→直到所有数据拷贝至发送缓冲区完成→返回。      |

## 读写在阻塞模式和非阻塞的不同行为特性

read 和 write 的结论

| 操作     | 阻塞    |非阻塞|
| :------------- | :------------- |:------------- |
| read      | read 总是在接收缓冲区有数据时就立即返回.不是等到应用程序给定的数据充满才返回。       |
|write|write 只有在发送缓冲区足以容纳应用程序的输出字节时才返回；|则是能写入多少就写入多少，并返回实际写入的字节数
|write|特例:对方主动关闭了套接字，这个时候 write 调用会立即返回，并通过返回值告诉应用程序实际写入的字节数，如果再次对这样的套接字进行 write 操作，就会返回失败。失败是通过返回值 -1 来通知到应用程序的|

## 为什么要将监听套接字设置为非阻塞的?

> 在监听套接字上有可读事件发生时，并没有马上调用 accept。由于客户端发生了 RST 分节，该连接被接收端内核从自己的已完成队列中删除了，此时再调用 accept，由于没有已完成连接（假设没有其他已完成连接），accept 一直阻塞，更为严重的是，该线程再也没有机会对其他 I/O 事件进行分发，相当于该服务器无法对其他 I/O 进行服务。

## connect

>在非阻塞 TCP 套接字上调用 connect 函数，会立即返回一个 EINPROGRESS 错误。TCP 三次握手会正常进行，应用程序可以继续做其他初始化的事情。当该连接建立成功或者失败时，通过 I/O 多路复用 select、poll 等可以进行连接的状态检测。

## 总结

> 在非阻塞 I/O 下，使用轮询的方式引起 CPU 占用率高，所以一般将非阻塞 I/O 和 I/O 多路复用技术 select、poll 等搭配使用，在非阻塞 I/O 事件发生时，再调用对应事件的处理函数。这种方式，极大地提高了程序的健壮性和稳定性，是 Linux 下高性能网络编程的首选。

标签: 节, 函数, 前言, 操作, 程序, 网络, 连接, 队列, 阻塞, select, poll, 事件, 缓冲区, 返回, write, 调用

本作品采用知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议进行许可。

套接字知识整理008-阻塞和非阻塞IO，多路复用，异步IO之间的区别，以及不同函数之间的应用

添加新评论

标签

分类