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大家好，我是杨数Tos，这是《从零基础到大神》系列课程的第95篇文章，第三阶段的课程：Python进阶知识：网络编程的IO模型知识。

IO模型描述的是程序等待用户输入时处理数据的方式。

注：本文只涉及网络IO模型，IO模型有多种，这里只介绍4种常见的IO模型。

一、阻塞IO

阻塞IO可以称为“一根筋”，

当调用recv()函数时，系统首先查是否有准备好的数据。

如果数据没有准备好，那么系统就处于等待状态。

当数据准备好后，将数据从系统缓冲区复制到用户空间，然后该函数返回。在套接应用程序中，当调用recv()函数时，未必用户空间就已经存在数据，那么此时recv()函数就会处于等待状态。

二、非阻塞IO

非阻塞IO就比较灵活一点，提交请求后，无论是否有数据，都会立刻得到一个结果 ；

等待数据阶段（accept），就不会影响程序的运行；

1、发送请求accept，无论什么情况，都会给一个recv；

2、因为一直是在执行态与就绪态之间，CPU不会处于IO阻塞状态。

三、IO多路复用

IO多路复用是由操作系统提供一个监管机制，能够监管socket对象和conn对象，只要有人触发了，立刻就返回可执行的对象；

但当监管的对象只有一个的时候，IO多路复用的效率比阻塞IO还低；

不过，IO多路复用可以同时监管N个对象；

这个监管机制是由操作系统提供的，常见的监管机制有select机制（wint和linux都有）、epoll机制（只有linux有，epoll就是异步回调机制）；

注：select和poll都可以监管多个对象，但是poll可以监管更多的对象。

四、异步IO

应用只需要向内核发送一个read请求,告诉内核它要读取数据后即刻返回；

内核收到请求后会建立一个信号联系，当数据准备就绪，内核会主动把数据从内核复制到用户空间，等所有操作都完成之后；

内核会发起一个通知告诉应用，我们称这种模式为异步IO模型。

在Python中实现异步的方式也比较简单，使用async和await关键字就可以轻松实现异步。

Pythin中常用的异步框架，包括：sanic、tornado、Twisted。

其实，IO模型更重要的是理解其中的概念，具体的执行过程和专业术语不需要死记硬背。

阻塞IO模型是一根筋，发送请求，必须等到数据，否则它会一直在等；

非阻塞IO模型很灵活，发送请求，不管有没有数据它都会返回结果；

IO多路复用是“大户人家”，一个人搞不定，那我招几万个“人”来帮忙不就行了吗？（多线程）

异步IO是时间管理大师，把N个线程管理的有条不紊、井然有序。

以上是本期内容，如果有表达不对的内容，欢迎您的留言、斧正，我们一起天天向上。

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本文由杨数Tos原创，欢迎关注，带你一起长知识。

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