一，网络服务器

1.单循环网络服务器 —— 同一时刻只能处理一个客户端任务

2.并发服务器 —— 同一时刻能处理多个客户端任务

二，并发服务器

1.多线程

2.IO多路复用

3.多进程

三，IO模型

1.阻塞IO 

阻塞IO（Blocking IO）是一种传统的IO操作模式，在这种模式下，当一个IO操作（如读、写）执行时，如果不能立即完成，程序会暂停执行，直到该IO操作完成。类似于fgets, scanf, read, recv, getchar函数

实例

阻塞read.c

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{char buff[1024] = {0};mkfifo("./myfifo", 0664);int fifofd = open("./myfifo", O_RDONLY);if (-1 == fifofd){perror("fail open fifo");return -1;}while (1){fgets(buff, sizeof(buff), stdin);printf("STDIN : %s\n", buff);memset(buff, 0, sizeof(buff));read(fifofd, buff, sizeof(buff));printf("FIFO : %s\n", buff);}close(fifofd);return 0;
}

阻塞write.c

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{	mkfifo("./myfifo", 0664);int fd = open("./myfifo", O_WRONLY);if (-1 == fd){perror("fail open fifo");return -1;}while (1){write(fd, "hello world", 11);sleep(1);}close(fd);return 0;
}

阻塞IO（Blocking IO）是一种传统的IO操作模式，在这种模式下，当一个IO操作（如读、写）执行时，如果不能立即完成，程序会暂停执行，直到该IO操作完成。这种IO模式具有以下几个特点：

1. 同步性

阻塞IO是同步的，意味着应用程序必须等待IO操作完成才能继续执行后续操作。在执行IO操作时，调用线程会被阻塞，无法继续处理其他任务。

2. 线程阻塞

当IO操作不能立即完成时，调用该操作的线程会被挂起，直到IO操作完成。这会导致线程在IO等待期间无法执行其他任务，从而降低CPU的利用率。

3. 编程模型简单

阻塞IO的编程模型相对简单，易于理解和实现。它不需要复杂的轮询或回调机制，直接通过系统调用来完成IO操作。

4. 适用场景

阻塞IO适用于连接数较少且每个连接需要较长时间处理的场景。在这种场景下，由于连接数不多，线程阻塞对整体性能的影响较小。
阻塞IO也适用于对并发性能要求不高的场景，如简单的文件读写操作或小型网络应用。

5. 缺点

在高并发场景下，阻塞IO的效率较低。因为每个连接都需要一个独立的线程来处理，当连接数增多时，会消耗大量的线程资源，可能导致线程资源耗尽。
线程在等待IO操作完成时处于阻塞状态，无法充分利用CPU资源，降低了系统的整体性能。

6. 改进方式

为了解决阻塞IO在高并发场景下的性能问题，可以采用非阻塞IO（Non-blocking IO）或IO多路复用（IO Multiplexing）等技术。非阻塞IO允许程序在等待IO操作完成时继续执行其他任务，而IO多路复用则允许一个线程同时处理多个IO操作。

综上所述，阻塞IO是一种简单但效率较低的IO操作模式，适用于连接数较少且对并发性能要求不高的场景。在高并发场景下，为了提高性能和资源利用率，可以考虑采用非阻塞IO或IO多路复用等更高效的IO操作模式。

2.非阻塞IO

非阻塞IO（Non-Blocking IO）是一种IO操作模式，其特点如下：

非阻塞特性：程序在发起IO请求后，不会等待IO操作完成，而是立即返回，程序可以继续执行后续操作。这提高了程序的运行效率和响应速度。
同步性：虽然非阻塞IO在发起请求后不会阻塞程序，但它是同步的，因为程序需要定期检查IO操作是否完成。这通常通过轮询或事件通知机制来实现。
适用场景：非阻塞IO适用于需要同时处理多个IO操作的并发环境，以及对IO操作响应时间要求较高的场景。
实现方式：非阻塞IO的实现通常依赖于操作系统的支持，例如通过设置socket为非阻塞模式，或使用特定的系统调用（如select、poll、epoll等）来检查IO操作的就绪状态。

总结来说，非阻塞IO允许程序在等待IO操作完成时继续执行其他任务，提高了程序的并发处理能力和响应速度但CPU占用率高。

实现：

1.获取原文件描述属性

2.增加非阻塞属性

3.设置属性

非阻塞read.c

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{char buff[1024] = {0};mkfifo("./myfifo", 0664);int fifofd = open("./myfifo", O_RDONLY);if (-1 == fifofd){perror("fail open fifo");return -1;}//1. 获取文件原有属性	int flag = fcntl(0, F_GETFL);//增加非阻塞属性//flag = flag | O_NONBLOCK;//去掉非阻塞属性flag = flag & (~O_NONBLOCK);//设置属性fcntl(0, F_SETFL, flag);while (1){memset(buff, 0, sizeof(buff));fgets(buff, sizeof(buff), stdin);printf("STDIN : %s\n", buff);memset(buff, 0, sizeof(buff));read(fifofd, buff, sizeof(buff));printf("FIFO : %s\n", buff);}close(fifofd);return 0;
}

非阻塞write.c

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{	mkfifo("./myfifo", 0664);int fd = open("./myfifo", O_WRONLY);if (-1 == fd){perror("fail open fifo");return -1;}while (1){write(fd, "hello world", 11);sleep(1);}close(fd);return 0;
}

3.信号驱动IO

信号驱动IO（Signal-driven IO）是一种异步IO机制，其特点如下：

异步通知：当IO操作准备就绪时，内核通过发送信号（如SIGIO）来通知应用程序。这样，应用程序可以在数据准备好时立即处理，而无需持续轮询或阻塞等待，节省CPU。
注册信号处理函数：应用程序需要预先注册一个信号处理函数，用于在接收到SIGIO信号时执行相应的IO操作。
底层驱动支持：信号驱动IO的实现需要底层驱动的支持，驱动在IO操作准备就绪时负责发送SIGIO信号。
适用场景：信号驱动IO特别适用于需要处理大量并发连接且对IO响应时间要求较高的场景，如网络服务器等。

总结来说，信号驱动IO通过信号机制实现异步IO操作，提高了程序的响应速度和并发处理能力。

实现：

1.增加异步属性

2.并联信号和当前进程

3.注册信号

4.信号调用函数

信号驱动read.c

#include "head.h"void handle(int signo)
{char buff[1024] = {0};fgets(buff, sizeof(buff), stdin);printf("STDIN : %s\n", buff);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{signal(SIGIO, handle);char buff[1024] = {0};mkfifo("./myfifo", 0664);int fifofd = open("./myfifo", O_RDONLY);if (-1 == fifofd){perror("fail open fifo");return -1;}//1. 获取文件原有属性	int flag = fcntl(0, F_GETFL);flag = flag | O_ASYNC;fcntl(0, F_SETFL, flag);//2.关联当前进程fcntl(0, F_SETOWN, getpid());while (1){memset(buff, 0, sizeof(buff));read(fifofd, buff, sizeof(buff));printf("FIFO : %s\n", buff);}close(fifofd);return 0;
}

信号驱动write.c

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{	mkfifo("./myfifo", 0664);int fd = open("./myfifo", O_WRONLY);if (-1 == fd){perror("fail open fifo");return -1;}while (1){write(fd, "hello world", 11);sleep(1);}close(fd);return 0;
}