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[打基础]针对网络开发的概念扫坑

whoway2025/12/29大约 3 分钟

[打基础]针对网络开发的概念扫坑

1、阻塞IO、非阻塞IO、阻塞、非阻塞是4个不同的东西

这是【性能优化】所说的内容，在Linux系统中，**阻塞IO、非阻塞IO、阻塞、非阻塞**确实是相关但不同的概念，但它们可以归类为**两组核心概念**，而不是完全独立的四个。以下是清晰的解释：

1. 阻塞（Blocking） vs 非阻塞（Non-blocking）
这是行为模式的分类，描述的是**调用者（如进程/线程）**在等待某个操作完成时的行为：

阻塞（Blocking）
- 调用者发起IO操作后，必须等待操作完成（如数据就绪或写入完成），期间调用者会==被挂起（睡眠），不占用CPU【也就是让出CPU】。
- 举例：read()一个空的管道时，默认会阻塞直到有数据到达。
非阻塞（Non-blocking）
- 调用者发起IO操作后，立即返回（无论操作是否完成），不会挂起。需要通过返回值或后续检查判断操作状态。
- 举例：对文件描述符设置O_NONBLOCK标志后，read()无数据时会直接返回EAGAIN或EWOULDBLOCK错误。

2. 阻塞IO（Blocking IO） vs 非阻塞IO（Non-blocking IO）

这是IO模型的分类，描述的是内核在处理IO时的行为：

  • 阻塞IO（Blocking IO）
    • 用户进程调用IO系统调用（如read）后，内核会等待数据就绪（如网卡收到数据），
    • 特点：简单但并发性能差（需多线程/进程处理多个IO）。
  • 非阻塞IO（Non-blocking IO）
    • 用户进程调用IO系统调用后，内核立即返回（无论数据是否就绪），进程需轮询（polling）检查状态。
    • 特点：避免进程阻塞，但轮询会浪费CPU资源。

关键区别与联系

维度阻塞（Blocking）非阻塞（Non-blocking）
行为模式调用者等待操作完成（挂起）调用者立即返回（不挂起）
IO模型内核等待数据就绪内核立即返回，需轮询
  • 阻塞IO必然使用阻塞行为（因为进程会被挂起）。
  • 非阻塞IO可以搭配非阻塞行为（如轮询），但也可与其他IO模型结合（如IO多路复用）。

Linux中的实际应用

  1. 设置非阻塞行为：
    通过fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK)将文件描述符设为非阻塞模式。
int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
  1. IO模型选择：
    • 阻塞IO：默认行为（如未设置O_NONBLOCK的socket）。
    • 非阻塞IO：需显式设置，通常与select/poll/epoll结合使用（避免轮询浪费CPU）。

总结

  • 阻塞/非阻塞是行为模式（调用者是否等待）。
  • 阻塞IO/非阻塞IO是IO模型（内核是否等待数据就绪）。
  • 在Linux中，它们通常配合使用，但属于不同层次的抽象。

如果是面试或开发场景，需根据上下文明确讨论的是行为还是模型。例如，epoll是IO多路复用模型，但可以同时处理阻塞或非阻塞的文件描述符。

计算机网络-参考资料