企业官网建设流程全解析

了解io_uring，可以看看如下link文章：

https://blog.csdn.net/LAN_chen_ning/article/details/159965083

https://cloud.tencent.com/developer/article/2651888

Reactor 与 Proactor 模式 通俗完整讲解

一、先一句话本质区别

• Reactor：事件通知 + 自己做 IO内核告诉你：有数据来了 / 可写了，然后你自己调用 read/recv 去读。
• Proactor：IO 完成通知 + 内核帮你做完 IO你提前把读 / 写任务交给内核，内核做完读写后，只通知你：已经读完了，数据给你放好了。

二、Reactor 模式（同步事件驱动）

1. 工作流程

1. 应用注册fd 读 / 写事件到多路复用器（epoll/kqueue/select）
2. 内核等待事件就绪
3. 事件到达 → 内核唤醒应用
4. 应用自己调用 recv/read/send/write完成实际 IO
5. 处理业务逻辑

2. 形象理解

你去食堂排队，服务员喊你：“你的饭好了”你自己上去端饭回来吃。

3. 特点

• IO 事件由内核监听
• 实际读写由用户态代码执行
• 属于同步非阻塞模型

4. 典型开源库

• muduo
• libevent
• libev
• libuv
• Nginx
• 大部分 Linux 网络框架

5. 优点

• 逻辑简单、好理解、好调试
• Linux 下生态成熟、性能足够高
• 开发门槛低

6. 缺点

• 事件触发后还要再调用一次系统调用去读写
• 高并发下系统调用开销累积

三、Proactor 模式（异步事件驱动）

1. 工作流程

1. 应用提前发起异步读 / 写请求，把缓冲区交给内核
2. 内核自己负责等待数据、拷贝到用户缓冲区
3. IO 真正完成后，内核给应用发完成事件
4. 应用直接处理已经读到好的数据，不用再调用 recv

2. 形象理解

你点餐留地址，食堂做好直接送餐到你桌上你不用自己去端，直接开吃。

3. 特点

• 内核全权包办 IO 读写
• 用户态只接收「IO 完成」通知
• 真正异步 IO模型

4. 典型开源 / 系统

• WindowsIOCP标准 Proactor
• Boost.Asio（跨平台封装成 Proactor 风格）
• Java NIO2 AIO
• 部分基于 io_uring 封装的框架

5. 优点

• 少系统调用，内核批量处理 IO
• 用户态不用循环读写，CPU 开销更低
• 高并发极限吞吐更强

6. 缺点

• 逻辑比 Reactor 复杂很多
• 编程模型反直觉，回调 / 异步链难写
• Linux 原生 AIO 弱，靠 io_uring 才像样

四、核心对比表

五、和你之前学的技术对应

1. epoll→ 天然适配Reactor
2. io_uring→ 可以轻松实现Proactor语义（内核替你做 accept/recv/send）
3. muduo/libuv都是标准Reactor 实现
4. Boost.Asio对外统一封装成Proactor 编程风格，底层 Linux 用 epoll 模拟、Windows 用 IOCP 原生

六、最简单记忆口诀

• Reactor：有事喊你，自己去读
• Proactor：帮你做完，直接给结果

Direct I/O 与 Buffered I/O 通俗易懂详解（Linux 标准）

一、先搞懂核心区别

1. Buffered I/O 缓冲 I/O（默认普通读写）

也叫Cache I/O，Linux 所有read/write、fread/fwrite默认都是 Buffered I/O。

2. Direct I/O 直接 I/O

绕过操作系统页缓存（Page Cache），应用程序直接和磁盘硬件读写数据，不经过内核缓存。

二、Buffered I/O 原理流程

写流程

应用缓冲区 →内核 Page Cache（页缓存）→ 内核后台刷盘 → 磁盘硬件

读流程

磁盘硬件 →内核 Page Cache→ 应用缓冲区

核心特点

1. 有操作系统页缓存兜底
2. 第一次读进缓存，第二次直接从缓存拿，极快
3. 写操作先写缓存，不立刻落盘，内核异步延迟刷盘
4. 系统自动预读、缓存热点数据

Buffered I/O 优点

• 读写延迟低、命中率高
• 内核帮你做预读、缓存、合并 IO、调度
• 接口简单，不用管对齐、块大小
• 普通文件、日志、配置、业务程序默认首选

Buffered I/O 缺点

• 多了一次用户态 ↔ 内核态数据拷贝
• 占用大量内存做 Page Cache，内存大时会吃满内存
• 掉电可能缓存数据没刷盘，丢失数据

三、Direct I/O 原理流程

读写都直接跨过 Page Cache

应用缓冲区 ⇨直接磁盘硬件

强制约束（必须满足，否则调用失败）

1. 内存地址对齐：必须按 4K/512 字节对齐
2. 读写长度对齐：必须是磁盘块大小整数倍（常见 512B、4K）
3. 文件偏移对齐：读写起始偏移也要对齐

Direct I/O 优点

1. 无 Page Cache 内存占用，不抢占系统缓存内存
2. 少一次数据拷贝：用户态直接到磁盘，CPU 开销更低
3. 不污染系统页缓存，适合数据库自己管理缓存
4. 读写实时落盘，可控性强，内核不干预

Direct I/O 缺点

1. 无系统缓存、无预读，重复读性能差
2. 强制对齐，编程麻烦，自己要管理内存块
3. 小 IO 性能极差，只能适合大块顺序读写
4. 没有内核 IO 合并，随机小 IO 压力很大

四、关键核心对比表

表格

五、各自典型使用场景

什么时候用 Buffered I/O（默认）

• 普通业务程序读写配置、日志
• Web 服务、Nginx、业务小文件
• 偶尔读取、热点不多的文件
• 不想处理对齐、只想简单读写

什么时候必须用 Direct I/O

数据库 / 存储引擎专用

• MySQL、PostgreSQL、Redis RDB
• LevelDB、RocksDB、TiDB
• 分布式存储、块存储、大数据读写

原因：数据库自己有自己的内存缓存池，不需要内核 Page Cache；用 Direct I/O 绕过系统缓存，避免双重缓存浪费内存，还能自主控制刷盘时机。

六、Linux 如何开启

Buffered I/O

默认open()不加任何特殊标志就是：

c

运行

fd = open("a.txt", O_RDWR);

Direct I/O

加O_DIRECT标志：

c

运行

fd = open("data.dat", O_RDWR | O_DIRECT);

七、一句话极简总结

• Buffered I/O：过内核缓存，省心、快、适合普通业务，掉电可能丢数据。
• Direct I/O：绕内核缓存，无内存浪费、少拷贝，数据库 / 存储专用，编程要处理对齐。