一文弄懂 RPC 中使用哪种网络 IO 模型

常见的网络 IO 模型

网络通信是整个 RPC 调用流程的基础，那 RPC 中使用哪种网络 IO 模型呢？

常见的网络 IO 模型分为四种：同步阻塞 IO（BIO）、同步非阻塞 IO（NIO）、IO 多路复用和异步非阻塞 IO（AIO），其中最常用的就是同步阻塞 IO 和 IO 多路复用。

阻塞IO（blocking IO）

同步阻塞 IO 是最简单、最常见的 IO 模型，在 Linux 中，默认情况下所有的额socket 都是 blocking 的。

应用进程发起 IO 系统调用后，应用进程被阻塞，转到内核空间处理。内核开始等待数据，等待到数据之后，再将内核中的数据拷贝到用户内存中，整个 IO 处理完毕后返回进程，最后应用的进程解除阻塞状态，运行业务逻辑。

IO 多路复用（IO multiplexing）

多路复用 IO 是在高并发场景中使用最为广泛的一种 IO 模型，如 Java 的 NIO、Redis、Nginx 的底层实现就是此类 IO 模型的应用，Reactor 模式也是基于此类 IO 模型。

那什么是 IO 多路复用呢？多路就是指多个通道，也就是多个网络连接的 IO，而复用就是指多个通道复用在一个复用器上。

多个网络的 IO 可以注册到一个复用器上（select），当用户进程调用了 select，那么整个进程都会被阻塞。同时内核会“监视”所有 select 负责的 socket，当任何一个 socket 中的数据准备好了，select 就会返回。这个时候用户进程再调用 read 操作，将数据从内核中拷贝到用户进程。

IO 多路复用的优势在于一个线程内同时处理多个 socket 的 IO 请求，用户可以注册多个 socket，然后不断地调用 select 读取被激活的 socket ，即可达到在同时处理多个 IO 请求的目的，而在同步的阻塞模型中，有多少个 socket 就要创建多少个线程。

RPC 在网络通信上更倾向于哪种网络 IO 模型

IO 多路复用更适合于高并发的场景，可用较少的进程（线程）处理较多的 socket的 IO 请求，但使用难度比较高。而阻塞 IO 与 IO 多路复用相比，阻塞 IO 每处理一个 socket 的 IO 请求都会阻塞进程（线程），但使用难度较低。

RPC 调用在大多数的情况下，是一个高并发的调用场景，考虑到内核的支持，编程语言的支持以及 IO 模型本身的特点，在 RPC 框架的实现中，在网络通信的处理上，选择 IO 多路复用模型的方式。

作者的极客时间的笔记！