提纲：

🔥Linux中的I/O

• BIO：阻塞式I/O

• NIO：非阻塞I/O

• I/O多路复用

• 异步I/O

• 信号驱动 I/O

🎈面试八股真题

• 1、简单讲讲I/O 多路复用

🔥Linux中的I/O

1. BIO：阻塞式I/O

• 两次阻塞

  • 1、在内核等待数据拷贝至内核缓冲区，例如网络 I/O，数据往往不是立刻到达

  • 2、在数据从内核缓冲区拷贝至用户进程缓冲区时阻塞

2.NIO：非阻塞I/O

• 当数据还没有拷贝至内核缓冲区时，系统会返回给用户进程一个错误信息，提示进程不要挂起，继续执行

• NIO 解决了 BIO 第一次阻塞的问题，但进程其实仍然需要等待，用在单个进程的 I/O 上体现不出效果，在 I/O 多路复用中能体现出重要作用

3.I/O多路复用

• 类似于单 Reactor 模型，单个线程通过 select/epoll 指令，完成多个网络 I/O

• 原理：单个进程通过 select/epoll 对多个连接进行轮询，有连接数据准备完成，再调用 recvfrom进行读取

• 若连接数只有一个，I/O 多路复用还不如 BIO，因为调用了两次系统指令，但对于连接数较多情况，BIO 需要多线程处理不同连接数据，I/O 多路复用可以由一个线程来完成，且通常采用 NIO 的方式，即线程是被 select 阻塞，而不是被 I/O 阻塞，在一个 socket 没有准备就绪时，线程可以处理其他已经准备好的 socket

• # Java 中使用 Selector 实现 I/O 多路复用，ByteBuffer 实现了零拷贝，即通过 mmap 的系统调用方式，将内核内存直接映射到进程的 vma 虚拟内存空间上，从而不需要进行第二次拷贝数据的阻塞

4.异步I/O

• 即线程发起 I/O 后，可以立刻执行其他操作，由内核去异步进行 I/O，当内核准备就绪后，通过信号通知线程，读取数据，异步 I/O 通常可以采用 Proactor 模型来实现，即一个 Proactor 专门负责接收数据，工作线程只需要负责处理并返回结果，

5.信号驱动 I/O

• 内核使用 signal 通知线程 I/O 完成

目前支持I/O多路复用的系统调用有 select，pselect，poll，epoll，实际上他们都是同步I/O，读写过程是阻塞的。