网络编程select模式是同步的还是异步的

网络编程select模式是同步的还是异步的

一、验证select是同步IO

首先我们看答案:在linux系统上 man select输出:

SELECT(2)                  Linux Programmer's Manual                 SELECT(2)

NAME       
           select,  pselect,  FD_CLR,  FD_ISSET, FD_SET, FD_ZERO - synchronous I/O       
           multiplexing

SYNOPSIS       
           /* According to POSIX.1-2001 */       
           #include <sys/select.h>
       
           /* According to earlier standards */       
           #include <sys/time.h>       #include <sys/types.h>       #include <unistd.h>
       
           int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, 
                      fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

在第4行第5行,明确说了是 synchronous I/O multipxing,也就是同步IO多路复用

那么答案就是select模式是同步的

Unix网络编程一书中作者给出了五种IO模型:

1、BlockingIO - 阻塞IO

2、NoneBlockingIO - 非阻塞IO

3、IO multiplexing - IO多路复用

4、signal driven IO - 信号驱动IO

5、asynchronous IO - 异步IO

这五种IO模型中前四个都是同步的IO,只有最后一个是异步IO。

二、网络IO

我们这里说的IO是网络IO,网络IO其实可以分为两部分:

检测 I/O(I/O Monitoring):

检测 I/O 主要是指检测网络连接的状态,确定是否有数据可读或可写。常用的多路复用技术(如 select、poll、epoll)主要用于这个目的。

特点

  • 监控多个文件描述符:这些技术可以同时监控多个文件描述符的状态。
  • 阻塞或非阻塞:根据配置的不同,可以是阻塞的(等待直到有文件描述符准备好)或非阻塞的(立即返回)

实际进行 I/O 操作:

实际进行 I/O 操作是指当检测到有文件描述符准备好时,进行读取或写入数据的操作。

特点

  • 阻塞:数据从内核态拷贝到用户态的过程是阻塞的。
  • 异步通知:在某些情况下,操作系统或库提供了异步通知机制,允许在数据准备好后主动通知应用程序。

三、到底什么是同步什么是异步?

是不是同步IO,需要看所提供的接口,接口返回的时候,是否完成了它的职责?

我们看下select的返回:

返回0
如果 select 函数返回0,表示在指定的超时时间内没有文件描述符准备好。这通常发生在设置了超时时间的情况下,超时时间到了但没有文件描述符准备好。
例如,如果 select 的超时时间设置为 5 秒,而在这 5 秒内没有任何文件描述符准备好,select 将返回0。
返回0
如果 select 函数返回0,表示在指定的超时时间内没有文件描述符准备好。这通常发生在设置了超时时间的情况下,超时时间到了但没有文件描述符准备好。
例如,如果 select 的超时时间设置为 5 秒,而在这 5 秒内没有任何文件描述符准备好,select 将返回0。
返回负数
如果 select 函数返回一个负值,表示调用失败。此时可以通过 errno 获取具体的错误代码,以了解失败的原因。
常见的错误代码包括:
EBADF:无效的文件描述符。
EFAULT:指向文件描述符集的指针无效。
EINVAL:nfds 参数无效。
EINTR:系统调用被信号中断。

select的职责就是检测IO是否就绪,它返回时已经完成了它的职责,所以select模式是同步IO。

四、同步和进程挂起有关系吗?和阻塞非阻塞有关系吗?

1:进程挂起不挂起无法决定是同步还是异步,它只能决定是阻塞还是非阻塞。

2:异步肯定是非阻塞的,但是反过来,同步不一定是阻塞的;

3:阻塞肯定是同步的,但是反过来,非阻塞的不一定是异步的;

同步还是异步,非阻塞还是非阻塞要区分开来看,两个概念之间没有因果关系。

就拿select来说:它是阻塞还是非阻塞取决于参数timeout

阻塞模式:

当 timeout 设置为非零值或 NULL 时,select 会阻塞当前线程,直到至少有一个文件描述符准备好或超时时间到达。

在这种情况下,select 是阻塞的,因为它会等待直到条件满足。

非阻塞模式:

当 timeout 设置为 0 时,select 会立即返回,无论是否有文件描述符准备好。

在这种情况下,select 是非阻塞的,因为它不会等待任何条件,而是立即返回当前状态。

总结

  • select模式的作用是网络IO的第一步:检查IO是否就绪
  • select是同步的,和阻塞还是非阻塞没有关系

在这里插入图片描述

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