Python 第七章 IO编程

IO编程

IO在计算机中指的是input/output,也就是输入和输出。由于数据运行时实在内存中驻留，由CPU这个超快的计算核心来执行，涉及到数据交换的地方，通常磁盘网络等，就需要IO接口。

对于本机来说，往外的叫做Output，从外面接收的叫做Input。所以，程序完成IO操作会有Input和Output两个数据流。当然也有只用一个的情况，比如，从磁盘读取文件到内存，就只有Input，反过来，把数据写到磁盘中，就只有Output操作。

IO编程中，流（stream）是一个很重要的概念。Input Stream就是数据从外面流到内存。反之，数据从内存流出就是Output stream。

由于CPU和内存的速度远远高于外设的速度，所以，在IO编程中，存在速度不匹配的问题。如何解决这种问题，存在两种解决方法：

第一种，CPU等着，也就是程序暂停执行后续代码，这种模式成为同步IO。

另外一种是，CPU不等待，后续代码可以继续执行，这种成为异步IO。

同步和异步的区别在于是否等待IO的执行结果。

很明显，异步IO写出来的程序性能远高于同步IO，但是异步IO的问题是编程模型复杂。异步IO的复杂度远高于同步IO。

操作IO的能力是由操作系提供的，每一种编程语言都会把操作系统提供的低级C语言接口封装起来方便实用，Python也不例外。我们后边会详细讲解Python的IO编程接口。

注，本章的IO编程都是同步IO，异步IO复杂度太高，后续涉及到服务器端程序开发在讨论。