Netty之I/O模型

UNIX提供的5种IO模型：

• 阻塞模型
  

• 阻塞IO模型：
  

• IO复用模型：
  

• 信号驱动IO模型：
  

对于五种IO模型我这里用自己的白话再复述一遍，加深理解，如果要看权威的解释可以自己去看《Netty权威指南》。

阻塞IO

1. 进程：那老头，有数据要我处理没有。
2. 内核：大爷，现在没有数据，我现在就去准备，您老先等等。
3. 内核把数据准备好，并从内核复制到用户控件。
4. 内核：大爷，有数据了，给您，您慢走。

非阻塞IO

1. 进程：那哥们儿，有数据要处理不？
2. 内核：暂时没有数据。
3. 进程：好勒，我先干别的去了。
4. 进行通过轮询的方式不断问内核有没有要处理的数据，直到。
5. 进程：哥们儿，有数据要处理不？
6. 内核：挨千刀的，一直问一直问，数据在这里，拿起爬。
7. 进程：好勒，我先拿走处理了，等下我还要来问哦。

IO复用

1. 进程：那哥们儿，我要A/B/C这些数据，有没得？
2. 内核：都没有，你先等着。
3. 内核去准备数据，直到其中某个数据准备好。
4. 内核：小子，数据A准备好了，可以取了。
5. 进程：哦，数据A有了哈，那谁，可以拿走了，我继续等等剩下的数据。

信号驱动IO

1. 进程：兄弟，我要数据A，这是我电话，有数据了给我打电话。
2. 内核准备数据，直到数据准备好。
3. 内核：有数据了,需要的时候来取嘛。
4. 进程：嘿，兄弟，又见面了，数据给我吧。
5. 内核：给你了，拿走吧。

异步IO

1. 进程：兄弟，我要数据A，有了麻烦给我邮寄过来，我先回去了。
2. 内核准备数据，直到数据准备好，并复制到用户缓冲区。
3. 内核：给进程打电话说数据已经给你邮寄过去了，你签收一下。

epoll

目前支持IO多路复用的系统调用有select、pselect、poll、epoll。epoll相对select做了以下改进：

1. 支持一个进程打开的socket描述符（FD）不受限制（仅受限于操作系统的最大文件句柄数）。

   select单个进程所能打开的FD受限制与FD_SIZE,默认值是1024
   1GB内存的机器上大约是10万个句柄，可以通过cat/proc/sys/fs/file-max查看

2. IO效率不会随着FD数目的增加而线性下降。

   select/poll每次调用都会线性的扫描全部的socket集合，导致效率呈线性下降。
   epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么只有“活跃”的socket才会去主动调用callback函数，其他idle状态则不会。

3. 使用mmap加速内核与用户空间的消息传递

mmap：一种内存映射文件的方法。
epoll使用你mmap让内核与用户空间共享同一块内存

4. epoll的API更简单

IO发展史

1. JDK1.0到JDK1.3,IO库非常原始。
2. JDK1.4 NIO以JSR-51的身份正式随JDK发布。新增了java.nio包，提供了进行异步IO的开发API和类库。
3. JDK1.7 进行了NIO升级，被称为NIO2.0.