在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)模型中，有一種非常易于開(kāi)發(fā)同學(xué)使用的方式，那就是同步阻塞的網(wǎng)絡(luò) IO（在 Java 中習(xí)慣叫 BIO）。

例如我們想請(qǐng)求服務(wù)器上的一段數(shù)據(jù)，那么 C 語(yǔ)言的一段代碼 demo 大概是下面這樣：

int main（）

{

int sk = socket（AF_INET， SOCK_STREAM， 0）;

connect（sk， 。..）

recv（sk， 。..）

}

但是在高并發(fā)的服務(wù)器開(kāi)發(fā)中，這種網(wǎng)絡(luò) IO 的性能奇差。因?yàn)?/p>

1.進(jìn)程在 recv 的時(shí)候大概率會(huì)被阻塞掉，導(dǎo)致一次進(jìn)程切換

2.當(dāng)連接上數(shù)據(jù)就緒的時(shí)候進(jìn)程又會(huì)被喚醒，又是一次進(jìn)程切換

3.一個(gè)進(jìn)程同時(shí)只能等待一條連接，如果有很多并發(fā)，則需要很多進(jìn)程

如果用一句話(huà)來(lái)概括，那就是：同步阻塞網(wǎng)絡(luò) IO 是高性能網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)路上的絆腳石！ 俗話(huà)說(shuō)得好，知己知彼方能百戰(zhàn)百勝。所以我們今天先不講優(yōu)化，只深入分析同步阻塞網(wǎng)絡(luò) IO 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

在上面的 demo 中雖然只是簡(jiǎn)單的兩三行代碼，但實(shí)際上用戶(hù)進(jìn)程和內(nèi)核配合做了非常多的工作。先是用戶(hù)進(jìn)程發(fā)起創(chuàng)建 socket 的指令，然后切換到內(nèi)核態(tài)完成了內(nèi)核對(duì)象的初始化。接下來(lái) Linux 在數(shù)據(jù)包的接收上，是硬中斷和 ksoftirqd 進(jìn)程在進(jìn)行處理。當(dāng) ksoftirqd 進(jìn)程處理完以后，再通知到相關(guān)的用戶(hù)進(jìn)程。

從用戶(hù)進(jìn)程創(chuàng)建 socket，到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包抵達(dá)網(wǎng)卡到被用戶(hù)進(jìn)程接收到，總體上的流程圖如下：

我們今天用圖解加源碼分析的方式來(lái)詳細(xì)拆解一下上面的每一個(gè)步驟，來(lái)看一下在內(nèi)核里是它們是怎么實(shí)現(xiàn)的。閱讀完本文，你將深刻地理解在同步阻塞的網(wǎng)絡(luò) IO 性能低下的原因！

一、創(chuàng)建一個(gè) socket

開(kāi)篇源碼中的 socket 函數(shù)調(diào)用執(zhí)行完以后，內(nèi)核在內(nèi)部創(chuàng)建了一系列的 socket 相關(guān)的內(nèi)核對(duì)象（是的，不是只有一個(gè)）。它們互相之間的關(guān)系如圖。當(dāng)然了，這個(gè)對(duì)象比圖示的還要更復(fù)雜。我只在圖中把和今天的主題相關(guān)的內(nèi)容展現(xiàn)了出來(lái)。

我們來(lái)翻翻源碼，看下上面的結(jié)構(gòu)是如何被創(chuàng)造出來(lái)的。

//file:net/socket.c

SYSCALL_DEFINE3（socket， int， family， int， type， int， protocol）

{

。..。..

retval = sock_create（family， type， protocol， &sock）;

}

sock_create 是創(chuàng)建 socket 的主要位置。其中 sock_create 又調(diào)用了 __sock_create。

//file:net/socket.c

int __sock_create（struct net *net， int family， int type， int protocol，

struct socket **res， int kern）

{

struct socket *sock;

const struct net_proto_family *pf;

。..。..

//分配 socket 對(duì)象

sock = sock_alloc（）;

//獲得每個(gè)協(xié)議族的操作表

pf = rcu_dereference（net_families［family］）;

//調(diào)用每個(gè)協(xié)議族的創(chuàng)建函數(shù)， 對(duì)于 AF_INET 對(duì)應(yīng)的是

err = pf-》create（net， sock， protocol， kern）;

}

在 __sock_create 里，首先調(diào)用 sock_alloc 來(lái)分配一個(gè) struct sock 對(duì)象。接著在獲取協(xié)議族的操作函數(shù)表，并調(diào)用其 create 方法。對(duì)于 AF_INET 協(xié)議族來(lái)說(shuō)，執(zhí)行到的是 inet_create 方法。

//file:net/ipv4/af_inet.c

tatic int inet_create（struct net *net， struct socket *sock， int protocol，

int kern）

{

struct sock *sk;

//查找對(duì)應(yīng)的協(xié)議，對(duì)于TCP SOCK_STREAM 就是獲取到了

//static struct inet_protosw inetsw_array［］ =

//{

// {

// .type = SOCK_STREAM，

// .protocol = IPPROTO_TCP，

// .prot = &tcp_prot，

// .ops = &inet_stream_ops，

// .no_check = 0，

// .flags = INET_PROTOSW_PERMANENT |

// INET_PROTOSW_ICSK，

// }，

//}

list_for_each_entry_rcu（answer， &inetsw［sock-》type］， list） {

//將 inet_stream_ops 賦到 socket-》ops 上

sock-》ops = answer-》ops;

//獲得 tcp_prot

answer_prot = answer-》prot;

//分配 sock 對(duì)象， 并把 tcp_prot 賦到 sock-》sk_prot 上

sk = sk_alloc（net， PF_INET， GFP_KERNEL， answer_prot）;

//對(duì) sock 對(duì)象進(jìn)行初始化

sock_init_data（sock， sk）;

}

在 inet_create 中，根據(jù)類(lèi)型 SOCK_STREAM 查找到對(duì)于 tcp 定義的操作方法實(shí)現(xiàn)集合 inet_stream_ops 和 tcp_prot。并把它們分別設(shè)置到 socket-》ops 和 sock-》sk_prot 上。

我們?cè)偻驴吹搅?sock_init_data。在這個(gè)方法中將 sock 中的 sk_data_ready 函數(shù)指針進(jìn)行了初始化，設(shè)置為默認(rèn) sock_def_readable（）。

//file： net/core/sock.c

void sock_init_data（struct socket *sock， struct sock *sk）

{

sk-》sk_data_ready = sock_def_readable;

sk-》sk_write_space = sock_def_write_space;

sk-》sk_error_report = sock_def_error_report;

}

當(dāng)軟中斷上收到數(shù)據(jù)包時(shí)會(huì)通過(guò)調(diào)用 sk_data_ready 函數(shù)指針（實(shí)際被設(shè)置成了 sock_def_readable（）） 來(lái)喚醒在 sock 上等待的進(jìn)程。這個(gè)咱們后面介紹軟中斷的時(shí)候再說(shuō)，這里記住這個(gè)就行了。

至此，一個(gè) tcp對(duì)象，確切地說(shuō)是 AF_INET 協(xié)議族下 SOCK_STREAM對(duì)象就算是創(chuàng)建完成了。這里花費(fèi)了一次 socket 系統(tǒng)調(diào)用的開(kāi)銷(xiāo)

二、等待接收消息

接著我們來(lái)看 recv 函數(shù)依賴(lài)的底層實(shí)現(xiàn)。首先通過(guò) strace 命令跟蹤，可以看到 clib 庫(kù)函數(shù) recv 會(huì)執(zhí)行到 recvfrom 系統(tǒng)調(diào)用。

進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)用后，用戶(hù)進(jìn)程就進(jìn)入到了內(nèi)核態(tài)，通過(guò)執(zhí)行一系列的內(nèi)核協(xié)議層函數(shù)，然后到 socket 對(duì)象的接收隊(duì)列中查看是否有數(shù)據(jù)，沒(méi)有的話(huà)就把自己添加到 socket 對(duì)應(yīng)的等待隊(duì)列里。最后讓出CPU，操作系統(tǒng)會(huì)選擇下一個(gè)就緒狀態(tài)的進(jìn)程來(lái)執(zhí)行。整個(gè)流程圖如下：

看完了整個(gè)流程圖，接下來(lái)讓我們根據(jù)源碼來(lái)看更詳細(xì)的細(xì)節(jié)。其中我們今天要關(guān)注的重點(diǎn)是 recvfrom 最后是怎么把自己的進(jìn)程給阻塞掉的（假如我們沒(méi)有使用 O_NONBLOCK 標(biāo)記）。

//file： net/socket.c

SYSCALL_DEFINE6（recvfrom， int， fd， void __user *， ubuf， size_t， size，

unsigned int， flags， struct sockaddr __user *， addr，

int __user *， addr_len）

{

struct socket *sock;

//根據(jù)用戶(hù)傳入的 fd 找到 socket 對(duì)象

sock = sockfd_lookup_light（fd， &err， &fput_needed）;

。..。..

err = sock_recvmsg（sock， &msg， size， flags）;

。..。..

}

sock_recvmsg ==》 __sock_recvmsg =》 __sock_recvmsg_nosec

static inline int __sock_recvmsg_nosec（struct kiocb *iocb， struct socket *sock，

struct msghdr *msg， size_t size， int flags）

{

。..。..

return sock-》ops-》recvmsg（iocb， sock， msg， size， flags）;

}

調(diào)用 socket 對(duì)象 ops 里的 recvmsg， 回憶我們上面的 socket 對(duì)象圖，從圖中可以看到 recvmsg 指向的是 inet_recvmsg 方法。

//file： net/ipv4/af_inet.c

int inet_recvmsg（struct kiocb *iocb， struct socket *sock， struct msghdr *msg，

size_t size， int flags）

{

。..

err = sk-》sk_prot-》recvmsg（iocb， sk， msg， size， flags & MSG_DONTWAIT，

flags & ~MSG_DONTWAIT， &addr_len）;

這里又遇到一個(gè)函數(shù)指針，這次調(diào)用的是 socket 對(duì)象里的 sk_prot 下面的 recvmsg方法。同上，得出這個(gè) recvmsg 方法對(duì)應(yīng)的是 tcp_recvmsg 方法。

//file： net/ipv4/tcp.c

int tcp_recvmsg（struct kiocb *iocb， struct sock *sk， struct msghdr *msg，

size_t len， int nonblock， int flags， int *addr_len）

{

int copied = 0;

。..

do {

//遍歷接收隊(duì)列接收數(shù)據(jù)

skb_queue_walk（&sk-》sk_receive_queue， skb） {

。..

}

。..

}

if （copied 》= target） {

release_sock（sk）;

lock_sock（sk）;

} else //沒(méi)有收到足夠數(shù)據(jù)，啟用 sk_wait_data 阻塞當(dāng)前進(jìn)程

sk_wait_data（sk， &timeo）;

}

終于看到了我們想要看的東西，skb_queue_walk 是在訪(fǎng)問(wèn) sock 對(duì)象下面的接收隊(duì)列了。

如果沒(méi)有收到數(shù)據(jù)，或者收到不足夠多，則調(diào)用 sk_wait_data 把當(dāng)前進(jìn)程阻塞掉。

//file： net/core/sock.c

int sk_wait_data（struct sock *sk， long *timeo）

{

//當(dāng)前進(jìn)程（current）關(guān)聯(lián)到所定義的等待隊(duì)列項(xiàng)上

DEFINE_WAIT（wait）;

// 調(diào)用 sk_sleep 獲取 sock 對(duì)象下的 wait

// 并準(zhǔn)備掛起，將進(jìn)程狀態(tài)設(shè)置為可打斷 INTERRUPTIBLE

prepare_to_wait（sk_sleep（sk）， &wait， TASK_INTERRUPTIBLE）;

set_bit（SOCK_ASYNC_WAITDATA， &sk-》sk_socket-》flags）;

// 通過(guò)調(diào)用schedule_timeout讓出CPU，然后進(jìn)行睡眠

rc = sk_wait_event（sk， timeo， ！skb_queue_empty（&sk-》sk_receive_queue））;

。..

我們?cè)賮?lái)詳細(xì)看下 sk_wait_data 是怎么把當(dāng)前進(jìn)程給阻塞掉的。

首先在 DEFINE_WAIT 宏下，定義了一個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng) wait。在這個(gè)新的等待隊(duì)列項(xiàng)上，注冊(cè)了回調(diào)函數(shù) autoremove_wake_function，并把當(dāng)前進(jìn)程描述符 current 關(guān)聯(lián)到其 .private成員上。

//file： include/linux/wait.h

#define DEFINE_WAIT（name） DEFINE_WAIT_FUNC（name， autoremove_wake_function）

#define DEFINE_WAIT_FUNC（name， function）

wait_queue_t name = {

.private = current，

.func = function，

.task_list = LIST_HEAD_INIT（（name）.task_list），

}

緊接著在 sk_wait_data 中 調(diào)用 sk_sleep 獲取 sock 對(duì)象下的等待隊(duì)列列表頭 wait_queue_head_t。sk_sleep 源代碼如下：

//file： include/net/sock.h

static inline wait_queue_head_t *sk_sleep（struct sock *sk）

{

BUILD_BUG_ON（offsetof（struct socket_wq， wait） ！= 0）;

return &rcu_dereference_raw（sk-》sk_wq）-》wait;

}

接著調(diào)用 prepare_to_wait 來(lái)把新定義的等待隊(duì)列項(xiàng) wait 插入到 sock 對(duì)象的等待隊(duì)列下。

//file： kernel/wait.c

void

prepare_to_wait（wait_queue_head_t *q， wait_queue_t *wait， int state）

{

unsigned long flags;

wait-》flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE;

spin_lock_irqsave（&q-》lock， flags）;

if （list_empty（&wait-》task_list））

__add_wait_queue（q， wait）;

set_current_state（state）;

spin_unlock_irqrestore（&q-》lock， flags）;

}

這樣后面當(dāng)內(nèi)核收完數(shù)據(jù)產(chǎn)生就緒時(shí)間的時(shí)候，就可以查找 socket 等待隊(duì)列上的等待項(xiàng)，進(jìn)而就可以找到回調(diào)函數(shù)和在等待該 socket 就緒事件的進(jìn)程了。

最后再調(diào)用 sk_wait_event 讓出 CPU，進(jìn)程將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致一次進(jìn)程上下文的開(kāi)銷(xiāo)。

接下來(lái)的小節(jié)里我們將能看到進(jìn)程是如何被喚醒的了。

三、軟中斷模塊

接著我們?cè)俎D(zhuǎn)換一下視角，來(lái)看負(fù)責(zé)接收和處理數(shù)據(jù)包的軟中斷這邊。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)包到網(wǎng)卡后是怎么被網(wǎng)卡接收，最后在交由軟中斷處理的，這里就不多贅述了。感興趣的請(qǐng)看之前的文章《圖解Linux網(wǎng)絡(luò)包接收過(guò)程》。我們今天直接從 tcp 協(xié)議的接收函數(shù) tcp_v4_rcv 看起。

軟中斷（也就是 Linux 里的 ksoftirqd 進(jìn)程）里收到數(shù)據(jù)包以后，發(fā)現(xiàn)是 tcp 的包的話(huà)就會(huì)執(zhí)行到 tcp_v4_rcv 函數(shù)。接著走，如果是 ESTABLISH 狀態(tài)下的數(shù)據(jù)包，則最終會(huì)把數(shù)據(jù)拆出來(lái)放到對(duì)應(yīng) socket 的接收隊(duì)列中。然后調(diào)用 sk_data_ready 來(lái)喚醒用戶(hù)進(jìn)程。

我們看更詳細(xì)一點(diǎn)的代碼：

// file： net/ipv4/tcp_ipv4.c

int tcp_v4_rcv（struct sk_buff *skb）

{

。..。..

th = tcp_hdr（skb）; //獲取tcp header

iph = ip_hdr（skb）; //獲取ip header

//根據(jù)數(shù)據(jù)包 header 中的 ip、端口信息查找到對(duì)應(yīng)的socket

sk = __inet_lookup_skb（&tcp_hashinfo， skb， th-》source， th-》dest）;

。..。..

//socket 未被用戶(hù)鎖定

if （！sock_owned_by_user（sk）） {

{

if （！tcp_prequeue（sk， skb））

ret = tcp_v4_do_rcv（sk， skb）;

}

}

}

在 tcp_v4_rcv 中首先根據(jù)收到的網(wǎng)絡(luò)包的 header 里的 source 和 dest 信息來(lái)在本機(jī)上查詢(xún)對(duì)應(yīng)的 socket。找到以后，我們直接進(jìn)入接收的主體函數(shù) tcp_v4_do_rcv 來(lái)看。

//file： net/ipv4/tcp_ipv4.c

int tcp_v4_do_rcv（struct sock *sk， struct sk_buff *skb）

{

if （sk-》sk_state == TCP_ESTABLISHED） {

//執(zhí)行連接狀態(tài)下的數(shù)據(jù)處理

if （tcp_rcv_established（sk， skb， tcp_hdr（skb）， skb-》len）） {

rsk = sk;

goto reset;

}

return 0;

}

//其它非 ESTABLISH 狀態(tài)的數(shù)據(jù)包處理

。..。..

}

我們假設(shè)處理的是 ESTABLISH 狀態(tài)下的包，這樣就又進(jìn)入 tcp_rcv_established 函數(shù)中進(jìn)行處理。

//file： net/ipv4/tcp_input.c

int tcp_rcv_established（struct sock *sk， struct sk_buff *skb，

const struct tcphdr *th， unsigned int len）

{

。..。..

//接收數(shù)據(jù)到隊(duì)列中

eaten = tcp_queue_rcv（sk， skb， tcp_header_len，

&fragstolen）;

//數(shù)據(jù) ready，喚醒 socket 上阻塞掉的進(jìn)程

sk-》sk_data_ready（sk， 0）;

在 tcp_rcv_established 中通過(guò)調(diào)用 tcp_queue_rcv 函數(shù)中完成了將接收數(shù)據(jù)放到 socket 的接收隊(duì)列上。

如下源碼所示

//file： net/ipv4/tcp_input.c

static int __must_check tcp_queue_rcv（struct sock *sk， struct sk_buff *skb， int hdrlen，

bool *fragstolen）

{

//把接收到的數(shù)據(jù)放到 socket 的接收隊(duì)列的尾部

if （！eaten） {

__skb_queue_tail（&sk-》sk_receive_queue， skb）;

skb_set_owner_r（skb， sk）;

}

return eaten;

}

調(diào)用 tcp_queue_rcv 接收完成之后，接著再調(diào)用 sk_data_ready 來(lái)喚醒在socket上等待的用戶(hù)進(jìn)程。 這又是一個(gè)函數(shù)指針?；叵肷厦嫖覀?cè)?創(chuàng)建 socket 流程里執(zhí)行到的 sock_init_data 函數(shù)，在這個(gè)函數(shù)里已經(jīng)把 sk_data_ready 設(shè)置成 sock_def_readable 函數(shù)了（可以ctrl + f 搜索前文）。它是默認(rèn)的數(shù)據(jù)就緒處理函數(shù)。

//file： net/core/sock.c

static void sock_def_readable（struct sock *sk， int len）

{

struct socket_wq *wq;

rcu_read_lock（）;

wq = rcu_dereference（sk-》sk_wq）;

//有進(jìn)程在此 socket 的等待隊(duì)列

if （wq_has_sleeper（wq））

//喚醒等待隊(duì)列上的進(jìn)程

wake_up_interruptible_sync_poll（&wq-》wait， POLLIN | POLLPRI |

POLLRDNORM | POLLRDBAND）;

sk_wake_async（sk， SOCK_WAKE_WAITD， POLL_IN）;

rcu_read_unlock（）;

}

在 sock_def_readable 中再一次訪(fǎng)問(wèn)到了 sock-》sk_wq 下的wait。回憶下我們前面調(diào)用 recvfrom 執(zhí)行的最后，通過(guò) DEFINE_WAIT（wait） 將當(dāng)前進(jìn)程關(guān)聯(lián)的等待隊(duì)列添加到 sock-》sk_wq 下的 wait 里了。

那接下來(lái)就是調(diào)用 wake_up_interruptible_sync_poll 來(lái)喚醒在 socket 上因?yàn)榈却龜?shù)據(jù)而被阻塞掉的進(jìn)程了。

//file： include/linux/wait.h

#define wake_up_interruptible_sync_poll（x， m）

__wake_up_sync_key（（x）， TASK_INTERRUPTIBLE， 1， （void *） （m））

//file： kernel/sched/core.c

void __wake_up_sync_key（wait_queue_head_t *q， unsigned int mode，

int nr_exclusive， void *key）

{

unsigned long flags;

int wake_flags = WF_SYNC;

if （unlikely（！q））

return;

if （unlikely（！nr_exclusive））

wake_flags = 0;

spin_lock_irqsave（&q-》lock， flags）;

__wake_up_common（q， mode， nr_exclusive， wake_flags， key）;

spin_unlock_irqrestore（&q-》lock， flags）;

}

__wake_up_common 實(shí)現(xiàn)喚醒。這里注意下， 該函數(shù)調(diào)用是參數(shù) nr_exclusive 傳入的是 1，這里指的是即使是有多個(gè)進(jìn)程都阻塞在同一個(gè) socket 上，也只喚醒 1 個(gè)進(jìn)程。其作用是為了避免驚群。

//file： kernel/sched/core.c

static void __wake_up_common（wait_queue_head_t *q， unsigned int mode，

int nr_exclusive， int wake_flags， void *key）

{

wait_queue_t *curr， *next;

list_for_each_entry_safe（curr， next， &q-》task_list， task_list） {

unsigned flags = curr-》flags;

if （curr-》func（curr， mode， wake_flags， key） &&

（flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE） && ！--nr_exclusive）

break;

}

}

在 __wake_up_common 中找出一個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng) curr，然后調(diào)用其 curr-》func?；貞浳覀兦懊嬖?recv 函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候，使用 DEFINE_WAIT（） 定義等待隊(duì)列項(xiàng)的細(xì)節(jié)，內(nèi)核把 curr-》func 設(shè)置成了 autoremove_wake_function。

//file： include/linux/wait.h

#define DEFINE_WAIT（name） DEFINE_WAIT_FUNC（name， autoremove_wake_function）

#define DEFINE_WAIT_FUNC（name， function）

wait_queue_t name = {

.private = current，

.func = function，

.task_list = LIST_HEAD_INIT（（name）.task_list），

}

在 autoremove_wake_function 中，調(diào)用了 default_wake_function。

//file： kernel/sched/core.c

int default_wake_function（wait_queue_t *curr， unsigned mode， int wake_flags，

void *key）

{

return try_to_wake_up（curr-》private， mode， wake_flags）;

}

調(diào)用 try_to_wake_up 時(shí)傳入的 task_struct 是 curr-》private。這個(gè)就是當(dāng)時(shí)因?yàn)榈却蛔枞倪M(jìn)程項(xiàng)。當(dāng)這個(gè)函數(shù)執(zhí)行完的時(shí)候，在 socket 上等待而被阻塞的進(jìn)程就被推入到可運(yùn)行隊(duì)列里了，這又將是一次進(jìn)程上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)。

小結(jié)

好了，我們把上面的流程總結(jié)一下。內(nèi)核在通知網(wǎng)絡(luò)包的運(yùn)行環(huán)境分兩部分：

第一部分是我們自己代碼所在的進(jìn)程，我們調(diào)用的 socket（） 函數(shù)會(huì)進(jìn)入內(nèi)核態(tài)創(chuàng)建必要內(nèi)核對(duì)象。recv（） 函數(shù)在進(jìn)入內(nèi)核態(tài)以后負(fù)責(zé)查看接收隊(duì)列，以及在沒(méi)有數(shù)據(jù)可處理的時(shí)候把當(dāng)前進(jìn)程阻塞掉，讓出 CPU。

第二部分是硬中斷、軟中斷上下文（系統(tǒng)進(jìn)程 ksoftirqd）。在這些組件中，將包處理完后會(huì)放到 socket 的接收隊(duì)列中。然后再根據(jù) socket 內(nèi)核對(duì)象找到其等待隊(duì)列中正在因?yàn)榈却蛔枞舻倪M(jìn)程，然后把它喚醒。

每次一個(gè)進(jìn)程專(zhuān)門(mén)為了等一個(gè) socket 上的數(shù)據(jù)就得被從 CPU 上拿下來(lái)。然后再換上另一個(gè)進(jìn)程。等到數(shù)據(jù) ready 了，睡眠的進(jìn)程又會(huì)被喚醒?？偣矁纱芜M(jìn)程上下文切換開(kāi)銷(xiāo)，根據(jù)之前的測(cè)試來(lái)看，每一次切換大約是 3-5 us（微秒）左右。如果是網(wǎng)絡(luò) IO 密集型的應(yīng)用的話(huà)，CPU 就不停地做進(jìn)程切換這種無(wú)用功。

在服務(wù)端角色上，這種模式完全沒(méi)辦法使用。因?yàn)檫@種簡(jiǎn)單模型里的 socket 和進(jìn)程是一對(duì)一的。我們現(xiàn)在要在單臺(tái)機(jī)器上承載成千上萬(wàn)，甚至十幾、上百萬(wàn)的用戶(hù)連接請(qǐng)求。如果用上面的方式，那就得為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求都創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程。相信你在無(wú)論多原始的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)編程里，都沒(méi)見(jiàn)過(guò)有人這么干吧。

如果讓我給它起一個(gè)名字的話(huà)，它就叫單路不復(fù)用（飛哥自創(chuàng)名詞）。那么有沒(méi)有更高效的網(wǎng)絡(luò) IO 模型呢？當(dāng)然有，那就是你所熟知的 select、poll 和 epoll了。下次飛哥再開(kāi)始拆解 epoll 的實(shí)現(xiàn)源碼，敬請(qǐng)期待！

這種模式在客戶(hù)端角色上，現(xiàn)在還存在使用的情形。因?yàn)槟愕倪M(jìn)程可能確實(shí)得等 Mysql 的數(shù)據(jù)返回成功之后，才能渲染頁(yè)面返回給用戶(hù)，否則啥也干不了。

注意一下，我說(shuō)的是角色，不是具體的機(jī)器。例如對(duì)于你的 php/java/golang 接口機(jī)，你接收用戶(hù)請(qǐng)求的時(shí)候，你是服務(wù)端角色。但當(dāng)你再請(qǐng)求 redis 的時(shí)候，就變?yōu)榭蛻?hù)端角色了。

不過(guò)現(xiàn)在有一些封裝的很好的網(wǎng)絡(luò)框架例如 Sogou Workflow，Golang 的 net 包等在網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)端角色上也早已摒棄了這種低效的模式！
編輯：lyn