AIO的实际意义在什么地方？

[funcman]

我们在解决高性能并发问题时有两个并发模型：Reactor和Proactor。
对于用户（相对系统来说），Reactor意味着系统提供一个通知机制，实际的IO由用户来做。
而Proactor意味着，用户只要为系统提供一段IO的载体，IO有系统帮助用户来做。
换句话说，两者的区别点，在于数据在应用层和传输层之间的交换，是由应用程序来做还是由系统程序来做。
这里我们把Proactor模型的并发IO成为AIO，这也是AIO这个概念比较通用的解释。
支持AIO的系统可以是OS，比如Windows平台有IOCP。也可以是某个技术平台、虚拟机，比如Java AIO。甚至可以由硬件系统来做。
但我的问题只考虑软系统。我的问题是：无论是用户程序还是系统程序，它们总归是跑在硬件系统资源上的，都要消耗计算资源的。那从这个层面看，使用AIO与否似乎并不关乎我们要解决的高并发问题的最终成果。如果AIO的实际意义不体现在结果中，那它体现在哪里？是不是体现在开发过程中？

[chenluois]

汗～ 看到标题，我还以为是说双馨老师呢！

[funcman]

老师那是AOI

[ssword]

并发模型有许多。在《Unix网络编程》里讲的很详细，可以看一下。

另外C10K问题也值得了解：
http://www.kegel.com/c10k.html

[chenluois]

@funcman 嗯。:)

[funcman]

@ssword 我的问题不是并发模型有哪些哦~

[ssword]

@funcman 并发和负载都是很实际的问题。从问题到解决方案，都是从实际出发的。你问为什么要有异步IO，那可以实实在在的回答：解决或者缓解高并发的瓶颈问题，也就是C10K问题。

但是楼主对异步IO是怎样看的？如果对并发模型有部分常识，是不会将问题做二分法处理的。"异步IO"其实是个很含糊的称呼。起码非阻塞IO != 异步IO。

楼主说同样消耗资源，不错，但是消耗资源的多少有区别，这点细微的区别就可以成为瓶颈。比如，多线程+阻塞IO就比单线程+select/poll更浪费一分资源，select/poll又不如kqueue/epoll/iocp省资源。

好，既然epoll/kqueue是最终形态，大家还要其它模型做什么？非阻塞IO很难编程，很难调试。这就是得到性能的代价。至于actor模式等等，则是为了中和这部分复杂度而生的。

[duoglas]

@ssword 好厉害 仰慕一下

[haohaolee]

只对IOCP有些认识，如果由OS来做IO，各种IO优化可以由OS来做，而且系统调用的次数会少些，而系统调用是很消耗指令周期的，但是缺乏灵活性。这里我是拿reactor和proactor比的。貌似通常情况下两者都被称为异步IO吧

[moole]

Reactor模式需要处理IO，Proactor把IO交给底层，所以后者比前者应该更利用上层通用性的封装。

[funcman]

@ssword
如果只是说阻塞/非阻塞、同步/异步，恐怕还是不能讲得太清。

阻塞发生在什么地方，一般来说发生在应用层向传输层的数据交换上。我们send/recv，实际上是与传输层打交道。比如recv，我们是把传输层的读缓冲区的数据搬到用户缓存区中，如果读缓冲区不可读（比如没数据），那阻塞模式下用户程序会停在的recv处，直到读缓冲区有了数据可以读了为止。这里的阻塞与否主要是socket意义上的。总的来说，阻塞是个容易理解的概念。

而异步这个概念，比较泛，不好谈。最广义的异步可以通过同步来模拟，如果如果，则如何，否则如何，这其中的“则如何”不同需要关心何时会“如果”。多路复用一种很经典的程序结构，就是把线路给Selector，Selector来告诉用户程序那些线路可以进行IO。select/poll/epoll/kqueue都可以作为Selector。其中select因为是轮询的，效率较差。而epoll是基于事件通知的，效率不错。使用epoll，无论是多个进程，还是多个线程，理论上效能都一回事，实际和linux的进程、线程调度有关系，和用户程序质量也有关系。使用epoll，监视IO的可读写性的工作交给了系统，而真正的数据搬运，用户程序自己来。正因为如此，我们不能说epoll是AIO，两者基本扯不上关系。当然，epoll可以帮助编写一套广泛意义上的AIO套件，比如epoll等到读写事件，就把活交给一个IO线程去办，办完再通过该套件自己的事件机制向用户发通知说我办完了。虽然这样多扰了几层，但一定程度还是符合AIO的定义的。

说这些，是想说我对IO模型的理解并没有多少偏差。我的观察是，大多数人用epoll就实现了高性能并发的需求，Linux虽然实现了一系列aio_*，但没多少人去用。而AIO好像并非是性能的终极方案。