阻塞与非阻塞IO

• 阻塞是阻塞在 内核态向 网卡buffer 读写数据的时候。阻塞IO会等待数据，非阻塞IO 则是没有数据立即返回
• 通过创建 fd 的时候决定是否阻塞

IO多路复用

• BIO (blocking I/O) 的方式是 主线程一直在等待连接处理
• IO 多路复用，复用的是网络线程，该网络线程可以实现对多个读写 fd 的处理，利用非阻塞IO，在内核阻塞等待的时候，可以让出 CPU 去处理其他事件
• IO 多路复用，是基于循环 + 事件驱动、事件回调的机制，缺点是，容易分离业务逻辑
• Linux 中有 3 种多路复用模型：
  • select: 基于 fd 的状态，如果发生可读可写或者 except，需要遍历 fd 列表进行获取就绪的 fd，缺点是单个进程能够打开的 fd 数量有限，二是线性扫描过于浪费时间，并且需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大。
  • poll:
  • epoll: 使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符和事件存放到内核的一个事件表中( 红黑树 )，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次，在有事件触发之后，将会放到内核态中的一个事件列表中进行返回

为什么不使用多进程加多线程

• 多进程依赖于 linux 中的 fork 机制，而 fork 机制只能复制当前 thread 的上下文信息，不克隆其他
• 多线程编程中会有很多 系统调用、加锁、malloc 等内容，fork 难以决定是否复制

为什么 nginx 使用 Reactor + 多进程模型

• http 连接本身是无状态的，利用多进程可以较好的实现运行环境隔离性，可以通过 slab 共享内存 实现简单高效的数据统一
• 多个 worker 进程都会进行 epoll 的 listern，通过 共享内存 + 进程锁 的方式，决定一个连接只会被一个 worker 所处理