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参考原文：再谈select, iocp, epoll,kqueue及各种I/O复用机制
一、I/O模型概述
介绍几种常见的I/O模型及其区别，如下：
blocking I/O
nonblocking I/O
I/O multiplexing (select and poll)
signal driven I/O (SIGIO)
asynchronous I/O (the POSIX aio_functions)
（1）blocking I/O
阻塞式套接字。下图是它调用过程的图示：
重点解释下上图，首先application调用 recvfrom()转入kernel，注意kernel有2个过程，wait for data和copy data from kernel to user。直到最后copy complete后，recvfrom()才返回。此过程一直是阻塞的。
（2）nonblocking I/O：
与blocking I/O对立的，非阻塞套接字，调用过程图如下：
可以看见，如果直接操作它，那就是个轮询。。直到内核缓冲区有数据。
（3）I/O multiplexing (select and poll)
最常见的I/O复用模型，select模型/poll模型，两者原理和数据结构均类似。
select/poll先阻塞，有活动套接字才返回。与blocking I/O相比，select/poll会有两次系统调用，但是select/poll能处理多个套接字。
（4）signal driven I/O (SIGIO)
只有UNIX系统支持，感兴趣的课查阅相关资料。
与I/O multiplexing (select and poll)相比，它的优势是，免去了select的阻塞与轮询，当有活跃套接字时，由注册的handler处理。
（5）asynchronous I/O (the POSIX aio_functions，真正意义上的异步IO)
很少有*nix系统支持，windows的IOCP则是此模型。
完全异步的I/O复用机制，因为纵观上面其它四种模型，至少都会在由kernel copy data to appliction时阻塞。而该模型是当copy完成后才通知application，可见是纯异步的。好像只有windows的完成端口是这个模型，效率也很出色。
下面是以上五种模型的比较
可以看出，越往后，阻塞越少，理论上效率也是最优。
二、实际模型分析
上述5种模型的比较比较清晰了，剩下的就是把select,epoll,iocp,kqueue按号入座。
select和iocp分别对应第3种与第5种模型，那么epoll与kqueue呢？其实也于select属于同一种模型，只是更高级一些，可以看作有了第4种模型的某些特性，即callback机制。
2.1 为什么epoll,kqueue比select高级？
答案是，他们无轮询。因为他们用callback取代了。想想看，当套接字比较多的时候，每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的，都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数，当他们活跃时，自动完成相关操作，那就避免了轮询，这正是epoll与kqueue做的。
2.2 windows or *nix （IOCP or kqueue/epoll）？
诚然，Windows的IOCP非常出色，目前支持asynchronous I/O的系统并不多，但是由于操作系统本身的局限性，大型服务器还是在*NIX下。而且正如上面所述，kqueue/epoll 与 IOCP相比，就是多了一层从内核copy数据到应用层的阻塞，从而不能算作asynchronous I/O类。但是，这层小小的阻塞无足轻重，kqueue与epoll已经做得很优秀了。
2.3 提供一致的接口，IO Design Patterns
实际上，不管是哪种模型，都可以抽象一层出来，提供一致的接口，广为人知的有ACE，Libevent这些，他们都是跨平台的，而且他们自动选择最优的I/O复用机制，用户只需调用接口即可。说到这里又得说说2个设计模式，Reactor and Proactor。有一篇经典文章http://www.artima.com/articles/io_design_patterns.html值得阅读，Libevent是Reactor模型，ACE提供Proactor模型。实际都是对各种I/O复用机制的封装。
2.4 Java nio包是什么I/O机制？
我曾天真的认为java nio封装的是IOCP。。现在可以确定，目前的java本质是select()模型，可以检查/jre/bin/nio.dll得知。至于java服务器为什么效率还不错。。我也不得而知，可能是设计得比较好吧。。-_-。
小结：
[转]谈谈select, iocp, epoll,kqueue及各种网络I/O复用机制
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原文地址：http://www.cnblogs.com/kuliuheng/p/4160282.html
