第十一篇：阻塞、非阻塞、异步IO及IO多路复用的应用场景

类型	描述	特点	应用场景例子
阻塞IO	调用IO操作后，线程会被挂起，直到IO操作完成	线程在等待IO操作完成时无法执行其他任务	1. 在socket编程中，当使用阻塞模式的recv函数时，如果缓冲区中没有数据，线程会一直等待，直到有数据才返回。这适用于IO操作不频繁、对实时性要求不高的场景。
非阻塞IO	调用IO操作后，线程不会被挂起，可以立即返回执行其他任务	线程在等待IO操作完成时可以继续执行其他任务，提高系统吞吐量	1. 在需要支持高并发多QPS的场景（如服务器程序）中，非阻塞IO模式非常普遍。它允许一个线程同时处理多个客户端连接，提高了服务器的并发处理能力。
异步IO	用户空间不需要主动发起IO请求，而是由系统内核主动发起，并在IO操作完成后通知用户空间	用户空间在IO操作期间可以执行其他任务，并在IO操作完成后通过回调等方式获取结果	1. 在实时游戏服务器中，需要处理大量并发连接和实时数据传输。异步IO模型允许服务器在IO操作期间继续处理其他任务，提高了服务器的响应速度和并发处理能力。
IO多路复用	使用select/poll/epoll等系统调用，一个线程可以监视多个文件描述符（包括socket连接）的就绪状态	提高了线程的利用率和系统的并发处理能力	1. 在一个需要处理大量并发连接且每个连接IO操作不频繁的场景中，如在线聊天室，IO多路复用模型允许一个线程同时监视多个socket连接的就绪状态，提高了服务器的并发处理能力。

1. 阻塞IO应用场景：

   • 阻塞IO适用于一些特殊场景，如文件分段发送。在这种场景中，每发送一段文件，对端都会给予一个响应。程序可以单独开一个任务线程，在这个任务线程函数里面，使用先send后recv再send再recv的模式。每次send和recv都是阻塞模式的，确保数据的顺序和完整性。

2. 非阻塞IO应用场景：

   • 在一个高并发的服务器程序中，非阻塞IO模式非常普遍。它允许服务器在处理一个客户端请求的同时，继续处理其他客户端的请求。这提高了服务器的并发处理能力和响应速度。例如，在一个在线聊天室中，服务器需要同时处理多个客户端的连接和消息传输。使用非阻塞IO模式，服务器可以高效地处理这些并发连接和消息。

3. 异步IO应用场景：

   • 异步IO模型适用于需要处理大量并发连接且每个连接IO操作频繁的场景。在这种场景中，服务器需要快速响应每个客户端的请求，并在IO操作完成后立即通知用户空间。例如，在一个实时游戏服务器中，玩家之间的实时交互和数据传输非常重要。使用异步IO模型，服务器可以高效地处理这些实时数据传输和交互。

4. IO多路复用应用场景：

   • IO多路复用模型适用于需要处理大量并发连接且每个连接IO操作不频繁的场景。在这种场景中，服务器需要同时监视多个socket连接的就绪状态，并在某个连接就绪时立即进行处理。例如，在一个在线购物网站中，服务器需要同时处理多个用户的浏览和购买请求。使用IO多路复用模型，服务器可以高效地监视这些请求并快速响应。