同步io与异步io的用法?
同步io从调用io开始到io处理完毕,调用者会阻塞在这个过程中,完毕才会返回,而异步则调用完可立即返回,需要定制回调函数,等待io返回调用,这会在另外一个线程中发生
IO指令名词解释?
IO指令指的是电子产品中的输入输出指令。
I/O输入/输出(Input/Output),分为IO设备和IO接口两个部分。 在POSIX兼容的系统上,例如Linux系统[1],I/O操作可以有多种方式,比如DIO(Direct I/O),AIO(Asynchronous I/O,异步I/O),Memory-Mapped I/O(内存映射I/O)等,不同的I/O方式有不同的实现方式和性能,在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。
IO多路复用到底是不是异步的呢?
题主详细描述的“IO复用属于同步IO”大致上是没问题的。
你的迷惑关键在于没有注意到部分与整体的关系。
首先统一下对同步和异步的看法:同步/异步是协作机制,如果是和线程相关时,线程阻塞(sleep)或者空转(轮询)时可以看成是该线程在同步等待事件发生。
对于服务器网络模块设计来说,I/O多路复用必定会有一个轮询线程,这个线程可以看成同步的,它负责了全部的通信数据(请求)的接收。然后一般都是利用线程池的线程开始异步解析应用层协议消息,并进行请求的服务处理(当然考虑请求的性质,可能还会继续在服务内部进行并行处理)。所以从整体请求处理的角度看,是异步的。
所以,你可以说IO复用是同步的,twisted是异步的。
I/O多路复用
与I/O多路复用(I/O multiplexing)对应的是PPC和TPC模型,这里不展开。
I/O多路复用目前有几种模型:select,poll ,pselect,epoll。简要说下。
select:调用select(),调用线程一直循环阻塞等待消息,调用线程是同步的。
pselect:相比select提供了更精准的超时时间而已,调用线程是同步的。
poll :poll本质上和select没有区别,只是描述fd集合的方式不同,poll使用pollfd结构而不是select的fd_set结构,调用线程是同步的。
epoll:同样需要一个线程在无限循环中调用epoll_wait等待注册的事件,调用线程是同步的。
他们之间的最大的区别,是文件描述符数量限制,文件描述符遍历、事件反馈机制方面的导致的cpu和内存资源消耗等方面。所以linux的epoll和windows的完成端口都是高并发大量连接的服务器必须考虑的,也催生了libevent和libuv之类优秀的跨平台异步IO(这里的异步就是从并发请求处理来看的)库的产生。这里就不多说了,有很多详细的文章可看。
IO多路复用是同步还是异步看你站在哪个角度看的,IO多路复用比较经典的模型有selector,poll,epoll!
IO多路复用的发展背景:一开始C/S的通信,通常是Client端发起一个请求,然后Server端起一个对应的线程(或者进程)来处理,各个请求之间并不影响,随着用户越来越多,并发量越来越大,server端创建的线程逐渐的把整个计算机内存全部占用,导致服务器卡死!
这个时候IO多路复用开始成为主流,因为其理念为使用一个线程不断轮询的监听所有的连接,把活跃连接放入一个处理队列(selector和epoll有所不同),使用任务线程进行处理,这个时候所有的连接线程使用一个线程代替,并发量提高了很多,例如基于使用epoll模型的nginx,并发量几万的时候占用的线程也不过才几M!
回到题目本身,服务器在监听事件的过程中,如果一直没有请求,那么监听的线程就是处于阻塞的,因为是使用的单线程监听,也没有异步的可能,但是在监听到事件放入队列之后,起多个线程分别去处理这个连接,这肯定又是异步的,所以IO多路复用严格上来说是同步监听,异步处理的!
当然,IO多路复用并不是适用于所有的连接方式(长连接和短连接),如果是短连接,并且活跃事件比较多的情况下,使用IO多路复用,监听线程会崩溃的,而改为使用基于线程池的多线程连接方式性能更好,如果是长连接的话,IO多路复用才能体现出极大的性能提升。
总的来说,IO多路复用在实际的开发中,用到的场景还是很多的,比如游戏开发,社交软件等,也是很多对服务器要求很高的公司招聘时着重强调的,掌握netty框架还是很有必要的,源码在github上有,可以下载来玩玩,更多的技术分享,敬请关注。。。