【进阶】构建异步TCP客户端

# 2.1 非阻塞IO和事件循环

### 2.1.1 非阻塞IO的概念和原理

非阻塞IO是一种IO模型，它允许应用程序在不阻塞的情况下执行其他任务，即使IO操作尚未完成。在非阻塞IO中，应用程序会向内核发出IO请求，然后立即返回，而无需等待IO操作完成。内核会在IO操作完成后通知应用程序。

非阻塞IO的优点在于，它可以提高应用程序的并发性和响应能力。应用程序可以同时执行多个IO操作，而无需等待任何一个操作完成。这使得应用程序可以处理更多的请求，并提供更好的用户体验。

### 2.1.2 事件循环的机制和实现

事件循环是一种设计模式，它用于处理异步事件。在事件循环中，应用程序会注册一个回调函数，该回调函数会在特定事件发生时被调用。事件循环会不断轮询事件队列，并调用已注册的回调函数来处理事件。

事件循环的优点在于，它可以有效地处理大量异步事件。应用程序可以注册多个回调函数来处理不同的事件类型，而无需担心事件的顺序或并发性。事件循环会确保事件被按顺序处理，并防止应用程序因并发事件而崩溃。

# 2. 异步TCP客户端编程基础

### 2.1 非阻塞IO和事件循环

#### 2.1.1 非阻塞IO的概念和原理

非阻塞IO是一种IO模型，它允许应用程序在等待IO操作完成时继续执行其他任务。与阻塞IO不同，阻塞IO在IO操作完成之前会阻塞应用程序。

非阻塞IO通过使用系统调用`select()`、`poll()`或`epoll()`来监控多个文件描述符，以检测是否有可读、可写或可错误的文件描述符。当检测到可用的文件描述符时，应用程序可以立即处理IO操作，而无需等待。

#### 2.1.2 事件循环的机制和实现

事件循环是一种软件设计模式，它不断地监控事件的发生并相应地执行回调函数。在异步TCP客户端中，事件循环用于监控网络套接字上的事件，例如数据可读、可写或连接断开。

事件循环通常由以下步骤组成：

1. **初始化：**创建事件循环对象并注册网络套接字。
2. **事件监听：**使用`select()`、`poll()`或`epoll()`监控网络套接字上的事件。
3. **事件分发：**当检测到事件时，事件循环将调用相应的回调函数。
4. **回调执行：**回调函数执行事件处理逻辑，例如读取数据、发送数据或处理连接断开。
5. **返回：**事件循环返回到步骤2，继续监控事件。

### 2.2 网络编程基础

#### 2.2.1 TCP协议和Socket编程

TCP（传输控制协议）是一种可靠的、面向连接的网络协议。它提供数据流传输、错误检测和重传机制。

在网络编程中，Socket是一种抽象接口，它允许应用程序与网络进行通信。Socket可以创建、绑定到网络地址和端口，并用于发送和接收数据。

#### 2.2.2 服务器和客户端的通信过程

在T