我們把一個SOCKET介面設定為非阻塞就是告訴核心，當所請求的I/O操作無法完成時，不要將程序睡眠，而是返回一個錯誤。這樣我們的I/O操作函式將不斷的測試資料是否已經準備好，如果沒有準備好，繼續測試，直到資料準備好為止。在這個不斷測試的過程中，會大量的佔用CPU的時間。

    把SOCKET設定為非阻塞模式，即通知系統核心：在呼叫Windows Sockets API時，不要讓執行緒睡眠，而應該讓函式立即返回。在返回時，該函式返回一個錯誤程式碼。圖所示，一個非阻塞模式套接字多次呼叫recv()函式的過程。前三次呼叫recv()函式時，核心資料還沒有準備好。因此，該函式立即返回WSAEWOULDBLOCK錯誤程式碼。第四次呼叫recv()函式時，資料已經準備好，被複制到應用程式的緩衝區中，recv()函式返回成功指示，應用程式開始處理資料。

     當使用socket()函式和WSASocket()函式建立套接字時，預設都是阻塞的。在建立套接字之後，通過呼叫ioctlsocket()函式，將該套接字設定為非阻塞模式。Linux下的函式是:fcntl().
    套接字設定為非阻塞模式後，在呼叫Windows Sockets API函式時，呼叫函式會立即返回。大多數情況下，這些函式呼叫都會呼叫“失敗”，並返回WSAEWOULDBLOCK錯誤程式碼。說明請求的操作在呼叫期間內沒有時間完成。通常，應用程式需要重複呼叫該函式，直到獲得成功返回程式碼。

    需要說明的是並非所有的Windows Sockets API在非阻塞模式下呼叫，都會返回WSAEWOULDBLOCK錯誤。例如，以非阻塞模式的套接字為引數呼叫bind()函式時，就不會返回該錯誤程式碼。當然，在呼叫WSAStartup()函式時更不會返回該錯誤程式碼，因為該函式是應用程式第一呼叫的函式，當然不會返回這樣的錯誤程式碼。

    要將套接字設定為非阻塞模式，除了使用ioctlsocket()函式之外，還可以使用WSAAsyncselect()和WSAEventselect()函式。當呼叫該函式時，套接字會自動地設定為非阻塞方式。

　　由於使用非阻塞套接字在呼叫函式時，會經常返回WSAEWOULDBLOCK錯誤。所以在任何時候，都應仔細檢查返回程式碼並作好對“失敗”的準備。應用程式連續不斷地呼叫這個函式，直到它返回成功指示為止。上面的程式清單中，在While迴圈體內不斷地呼叫recv()函式，以讀入1024個位元組的資料。這種做法很浪費系統資源。

    要完成這樣的操作，有人使用MSG_PEEK標誌呼叫recv()函式檢視緩衝區中是否有資料可讀。同樣，這種方法也不好。因為該做法對系統造成的開銷是很大的，並且應用程式至少要呼叫recv()函式兩次，才能實際地讀入資料。較好的做法是，使用套接字的“I/O模型”來判斷非阻塞套接字是否可讀可寫。

    非阻塞模式套接字與阻塞模式套接字相比，不容易使用。使用非阻塞模式套接字，需要編寫更多的程式碼，以便在每個Windows Sockets API函式呼叫中，對收到的WSAEWOULDBLOCK錯誤進行處理。因此，非阻塞套接字便顯得有些難於使用。

    但是，非阻塞套接字在控制建立的多個連線，在資料的收發量不均，時間不定時，明顯具有優勢。這種套接字在使用上存在一定難度，但只要排除了這些困難，它在功能上還是非常強大的。通常情況下，可考慮使用套接字的“I/O模型”，它有助於應用程式通過非同步方式，同時對一個或多個套接字的通訊加以管理。

IO複用模型：

             簡介：主要是select和epoll；對一個IO埠，兩次呼叫，兩次返回，比阻塞IO並沒有什麼優越性；關鍵是能實現同時對多個IO埠進行監聽；

      I/O複用模型會用到select、poll、epoll函式，這幾個函式也會使程序阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，這兩個函式可以同時阻塞多個I/O操作。而且可以同時對多個讀操作，多個寫操作的I/O函式進行檢測，直到有資料可讀或可寫時，才真正呼叫I/O操作函式。

訊號驅動IO

         首先我們允許套介面進行訊號驅動I/O,並安裝一個訊號處理函式，程序繼續執行並不阻塞。當資料準備好時，程序會收到一個SIGIO訊號，可以在訊號處理函式中呼叫I/O操作函式處理資料。

非同步IO模型

         簡介：資料拷貝的時候程序無需阻塞。

當一個非同步過程呼叫發出後，呼叫者不能立刻得到結果。實際處理這個呼叫的部件在完成後，通過狀態、通知和回撥來通知呼叫者的輸入輸出操作

同步IO引起程序阻塞，直至IO操作完成。
非同步IO不會引起程序阻塞。
IO複用是先通過select呼叫阻塞。

5個I/O模型的比較：

1. select、poll、epoll簡介

epoll跟select都能提供多路I/O複用的解決方案。在現在的Linux核心裡有都能夠支援，其中epoll是Linux所特有，而select則應該是POSIX所規定，一般作業系統均有實現

select：

select本質上是通過設定或者檢查存放fd標誌位的資料結構來進行下一步處理。這樣所帶來的缺點是：

1、 單個程序可監視的fd數量被限制，即能監聽埠的大小有限。

      一般來說這個數目和系統記憶體關係很大，具體數目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位機預設是1024個。64位機預設是2048.

2、 對socket進行掃描時是線性掃描，即採用輪詢的方法，效率較低：

       當套接字比較多的時候，每次select()都要通過遍歷FD_SETSIZE個Socket來完成排程,不管哪個Socket是活躍的,都遍歷一遍。這會浪費很多CPU時間。如果能給套接字註冊某個回撥函式，當他們活躍時，自動完成相關操作，那就避免了輪詢，這正是epoll與kqueue做的。

3、需要維護一個用來存放大量fd的資料結構，這樣會使得使用者空間和核心空間在傳遞該結構時複製開銷大

poll：

poll本質上和select沒有區別，它將使用者傳入的陣列拷貝到核心空間，然後查詢每個fd對應的裝置狀態，如果裝置就緒則在裝置等待佇列中加入一項並繼續遍歷，如果遍歷完所有fd後沒有發現就緒裝置，則掛起當前程序，直到裝置就緒或者主動超時，被喚醒後它又要再次遍歷fd。這個過程經歷了多次無謂的遍歷。

它沒有最大連線數的限制，原因是它是基於連結串列來儲存的，但是同樣有一個缺點：

1、大量的fd的陣列被整體複製於使用者態和核心地址空間之間，而不管這樣的複製是不是有意義。                                                                                                                                      2、poll還有一個特點是“水平觸發”，如果報告了fd後，沒有被處理，那麼下次poll時會再次報告該fd。

epoll支援水平觸發和邊緣觸發，最大的特點在於邊緣觸發，它只告訴程序哪些fd剛剛變為就需態，並且只會通知一次。還有一個特點是，epoll使用“事件”的就緒通知方式，通過epoll_ctl註冊fd，一旦該fd就緒，核心就會採用類似callback的回撥機制來啟用該fd，epoll_wait便可以收到通知

1、支援一個程序所能開啟的最大連線數

2、FD劇增後帶來的IO效率問題

3、 訊息傳遞方式

總結：

綜上，在選擇select，poll，epoll時要根據具體的使用場合以及這三種方式的自身特點。

1、表面上看epoll的效能最好，但是在連線數少並且連線都十分活躍的情況下，select和poll的效能可能比epoll好，畢竟epoll的通知機制需要很多函式回撥。

2、select低效是因為每次它都需要輪詢。但低效也是相對的，視情況而定，也可通過良好的設計改善