io网络模型
时间: 2025-06-03 10:56:09 浏览: 21
### IO网络模型的概念与类型
在网络通信领域,I/O(输入/输出)模型定义了应用程序如何处理数据传输请求以及操作系统如何管理这些请求。主要存在五种经典的I/O多路复用模型来实现高效的并发操作。
#### 阻塞I/O模型
这是最简单的模式,在这种情况下,当进程发起读写调用时会一直等待直到完成整个过程为止。在此期间该线程处于阻塞状态无法执行其他任务[^1]。
#### 非阻塞I/O模型
对于非阻塞型而言,即使设备尚未准备好提供所需的数据或者缓冲区已满而不能接受新到来的信息流,函数也会立即返回一个错误码告知当前条件不允许继续下去;随后程序可以轮询检查资源可用性并再次尝试直至成功为止[^2]。
#### I/O多路转接(Select/Poll)
此方式允许单个线程监视多个文件描述符的状态变化情况——即是否有新的连接建立、可读取或发送完毕等事件发生。通过一次系统调用来同时监控大量句柄从而提高效率减少CPU占用率[^3]。
#### Epoll模型(Linux特有)
Epoll是对传统select/poll机制的一种改进方案特别适用于高并发场景下大规模套接口对象的监听工作。它采用基于事件驱动的方式只通知那些真正发生了变动的目标而非遍历全部列表项来进行逐一排查因此性能更优响应速度更快[^4]。
#### 异步I/O模型
异步方法意味着一旦发出指令之后便不再关心其具体进展而是交由底层负责到底何时结束则完全依赖回调机制触发相应的后续动作。这种方式能够最大限度地解放前端逻辑使其专注于业务本身而不必被繁琐的过程所累赘[^5]。
```python
import socket
from selectors import DefaultSelector, EVENT_READ, EVENT_WRITE
sel = DefaultSelector()
sock = socket.socket()
def read(conn):
data = conn.recv(1000)
if data:
print(data.decode())
else:
sel.unregister(conn)
conn.close()
def accept(sock):
conn, addr = sock.accept() # Should be ready to read
print('accepted', conn, 'from', addr)
conn.setblocking(False)
sel.register(conn, EVENT_READ, read)
sock.bind(('example.com', 80))
sock.listen(100)
sock.setblocking(False)
sel.register(sock, EVENT_READ, accept)
while True:
events = sel.select()
for key, mask in events:
callback = key.data
callback(key.fileobj)
```
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