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Java面试题：请你谈谈对BIO、NIO、AIO的理解
得分点
- 阻塞I/O模型（Blocking I/O）
- 非阻塞I/O模型（Non-blocking I/O）
- 异步I/O模型（Asynchronous I/O）
标准回答
根据UNIX网络编程对I/O模型的分类，UNIX提供了5种I/O模型，分别是阻塞I/O模型、非阻塞I/O模型、I/O复用模型、信号驱动I/O模型、异步I/O模型。在这五种模型中，我们关注的是阻塞I/O模型、非阻塞I/O模型以及异步I/O模型。
阻塞I/O模型（Blocking I/O）
- 阻塞I/O模型是最常用的I/O模型，在默认情况下，所有文件操作都是阻塞的。
- 以套接字接口为例，当应用程序调用recvfrom时，系统调用会一直等待，直到数据包到达并被复制到应用进程的缓冲区中或发生错误，然后才返回。
- 进程在从调用recvfrom开始到它返回的整段时间内都是被阻塞的，因此称为阻塞I/O模型。
非阻塞I/O模型（Non-blocking I/O）
- 非阻塞I/O模型中，当应用层调用recvfrom时，如果缓冲区没有数据，系统会立即返回一个EWOULDBLOCK错误。
- 一般情况下，非阻塞I/O模型会通过轮询检查状态，看内核是否有数据到来。
异步I/O模型（Asynchronous I/O）
- 异步I/O模型告知内核启动某个操作，并要求内核在整个操作完成后（包括将数据从内核复制到用户自己的缓冲区）通知应用程序。
- 与信号驱动I/O模型的主要区别在于，异步I/O模型由内核通知应用程序I/O操作何时已经完成。
加分回答
除了上述三种模型，还有两种模型：
I/O复用模型（I/O Multiplexing）
- Linux提供了select和poll系统调用，进程可以通过将一个或多个fd传递给select或poll来阻塞在这些操作上。
- 这两者会顺序扫描fd是否就绪，支持的fd数量有限，性能有一定制约。
- Linux还提供了epoll系统调用，使用基于事件驱动方式，性能更高。当有fd就绪时，立即回调函数。
信号驱动I/O模型（Signal-Driven I/O）
- 在信号驱动I/O模型中，首先开启套接口信号驱动I/O功能，通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数。
- 此系统调用立即返回，进程可以继续工作，是非阻塞的。
- 当数据准备就绪时，为该进程生成一个SIGIO信号，通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据，并通知主循环函数处理数据。
