问题的由来
每一个socket都是一个文件描述符。可以对其进行打开、读取、写入、关闭操作。
在服务器编程时，往往需要同时处理多个socket。每个socket对应了一个客户端。
这样的话，如何读写（特别是读）这些socket？这就是本文关注问题的由来，即：
对socket的读写方式——网络IO模型
* 注意，这里不要和accept阻塞搞混了。讨论IO模型的前提是已经建立了若干个socket，如何对这些socket读写才是IO模型关注的焦点。
* IO模型是一种策略，是一种方法论，并不是具体的实现。这些策略需要（并且可以）通过调用POSIX具体函数加以实现。
* POSIX支持这些IO模型的函数包括（但不限于）如下几类，
同步读写函数（IO函数），主要有：read()/write、readv()/writev()、recv()/send()、recvfrom()/writeto()、recvmsg()/sendmsg()；
异步读写函数，主要有：aio_read()/aio_write()
监视函数（用与在读写之前监视socket状况），主要有：select()、pselect()、poll()、ppoll()、epoll()；
下文为了方便讨论，我们选择recvmsg()作为IO函数的代表，select()作为监视函数的代表。
Linux的网络IO模型
根据《Linix网络编程》（宋/孙版）里面的介绍，我们可以知道，Linux网络IO模型有如下5种：
· 阻塞IO
· 非阻塞IO
· IO复用
· 信号驱动IO复用
· 异步IO
阻塞模型
含义：对某个socket进行读取的时候，如果内核没有收到足够的数据供用户进程读取，用户进程就阻塞，直到内核有足够的数据到达，内核就唤醒用户进程，用户进程完成读取操作。
优点：简单，实际上这是用的最多的IO方式。
缺点：低效。假如现在有100个客户端，对应了100个socket。这100个socket什么时候有数据到达是不知道的。这时候通常会采用轮询或者并发的方式。
假设采用轮询的方式，就是对100个socket进行读取尝试，没数据就阻塞，可想而知，进程长时间都处于阻塞状态，吞吐量非常小。
假设采用并发的方式，会产生大量进程去处理用户请求。而且大多数进程处于阻塞状态，浪费系统资源。
* 由于在Linux系统层面，线程实际上轻量级进程，这里就不区分进程线程了。
做法：通过ftncl函数将socket设置为阻塞模式，然后借助recvmsg函数对socket进行读取。伪代码如下：
* socket默认是阻塞方式的（无论是连接接入如accept还是数据读取recvmsg），可以通过fcntl函数实现对socket的控制使其变为非阻塞方式或者信号驱动方式。
while(true)
{
for(int i=0;i<sizeof(sockets)/sizeof(sockets[0]);i++){
data = recvmsg(sockets[i]);//这一步会导致阻塞
handle(data);
}
}非阻塞模型
含义：非阻塞模型就是在对某个socket进行读取的时候，如果内核没有收到足够的数据供用户进程读取，就直接返回一个错误。
优点：也比较简单
缺点：由于socket大部分时间是没有数据可读的，这就意味着进程在很长时间内在空转。
做法：通过ftncl函数将socket设置为非阻塞模式，然后借助recvmsg函数对socket进行读取。伪代码如下
for(int i=0;i<sizeof(sockets)/sizeof(sockets[0]);i++){
ftncl(sockets[i],no_block);
}
while(true){
for(int i=0;i<sizeof(sockets)/sizeof(sockets[0]);i++){
data = recvmsg(sockets[i]);//如果没有数据可读，直接返回，不会阻塞
if(data==NULL)
continue;
handle(data);
}
}IO复用模型
含义：在一定的时间内对socket集合进行监视，待超时之后筛选出具备读写条件的socket，然后交给读写函数操作。
优点：IO复用模型通过把多个IO阻塞复用（集中）到同一个监视器（select）的阻塞上，使得进程处理多连接的能力显著增强。相对于暴力的多进程方案，IO复用模型的系统开销较小。
缺点：超时机制本身就是阻塞操作，仍然比较低效
做法：先使用select等监视函数对socket集合进行监视，得到符合要求的socket子集，然后再进行读写操作。伪代码如下
while(true){
sockets_have_data = select(timeout,sockets); //这一步会阻塞，等待timeout时间之后将会返回具备读写条件的socket集合
if(sockets_have_data == NULL)
continue;
for(int i=0;i<sizeof(sockets_have_data)/sizeof(sockets[0]);i++){
data = recvmsg(sockets[i]);//由于前面已经监视，所以这里必定是有数据可读的
handle(data)
}
}信号驱动IO模型
用户进程开始的时候注册一个信号处理的回调函数，用户进程继续执行。当信号发生时意味着有数据到来，当前进程被打断转入消息处理函数（即前面注册的回调函数），此时用户进程和借助recvmsg函数来完成数据读取。
异步IO模型（AIO）
用户进程开始的时候注册一个信号处理的回调函数，并提供一个用户内存空间作为缓冲区，用户程序继续执行。当信号发生时意味着数据已经写到了缓冲区（即用户内存），当前进程被打断转入消息处理函数，此时用户直接处理数据即可（不用再去内核读数据了）。
Linux对AIO的支持是从2.5开始的，在2.6里面已经是一个标准特性了。最常见的函数就是aio_read。
同步IO与异步IO
根据用户进程与内核协同方式来划分，所有的这些IO模型可以分为同步/异步两大类。
同步IO：用户进程与系统调用是串行的，用户进程发起系统调用后必须等待系统调用完成并返回结果，用户进程才能继续向后执行，这种IO方式即是同步IO。不难发现，阻塞IO、非阻塞IO、IO复用都是同步IO。
异步IO：用户进程与系统调用是并行的，用户进程发起系统调用后，系统调用立即返回，用户进程继续向后执行，内核有结果之后通过信号机制打断用户进程，用户进程转而进行消息处理，即进行IO操作，这种方式就是异步IO。信号驱动IO模型和异步IO模型都是异步IO。
* 其实信号驱动IO到底是同步IO还是异步IO，这个见仁见智。如果从信号机制打断用户进程这一点来看信号驱动IO当属于异步IO。但是信号驱动IO的在信号处理时，还是用同步的方式读取数据（还是借助类似recvmsg函数的IO函数从socket里面读取数据）。即如何得知有数据到来是异步的，但是读取数据是同步的，从这点来看又可以认为是同步IO