IO的多路復(fù)用：一個進(jìn)程可以監(jiān)視多個描述符，一旦某個描述符讀就緒或?qū)懢途w，能夠通知進(jìn)程程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作

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使用場景：

1.當(dāng)客戶處理多個描述符（網(wǎng)絡(luò)套接口）或一個客戶同時處理多個套接口

2.TCP服務(wù)器既要處理監(jiān)聽套接口又要處理已經(jīng)連接的套接口

3.一個服務(wù)器處理多個服務(wù)或多個協(xié)議也要使用I/O復(fù)用

與多進(jìn)程和多線程相比，I/O多路復(fù)用大優(yōu)點系統(tǒng)開銷小，系統(tǒng)也不必創(chuàng)建進(jìn)程或線程，因而也不用維護(hù)這些進(jìn)程和線程

支持I/O多路復(fù)用的系統(tǒng)調(diào)用：select、poll、epoll本質(zhì)上都是同步IO，因此它們都要在讀寫事件就緒后自己負(fù)責(zé)讀寫

1.select

基本原理：該函數(shù)監(jiān)視的文件描述符分讀描述符集、寫描述符集、異常描述符集，調(diào)用該函數(shù)后select就會一直阻塞等待，直到有描述符就緒（至少有一個），或者超時等待

優(yōu)點：具有良好的跨平臺性

缺點：

1.單個進(jìn)程所打開文件描述符個數(shù)有數(shù)量限制，32位平臺下默認(rèn)1024,64位平臺下默認(rèn)2048

2.每次都要對sock集進(jìn)行線性掃描（輪詢）每次都要從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)，需要的開銷大

3.需要維護(hù)一個用來存放大量描述符的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)組），在內(nèi)核和用戶空間之間的傳遞復(fù)制開銷也很大

4.每次調(diào)用select函數(shù)前都要對timeout進(jìn)行初始化，還要對它所關(guān)心的文件描述符所在的描述符集進(jìn)行初始化工作

select中的timeout結(jié)構(gòu)體：

1.若傳NULL，就是將select設(shè)置為阻塞狀態(tài)，一定要等到一個或多個描述符狀態(tài)發(fā)生變化

2.若設(shè)為0秒0毫秒，則變?yōu)橐粋€非阻塞函數(shù)，不管描述符狀態(tài)是否發(fā)生變化都立即返回

3.若設(shè)為大于0，則函數(shù)會在timeout時間內(nèi)阻塞，超時時間內(nèi)若有事件到來就返回

2.poll

基本原理：將用戶傳入的數(shù)組拷貝到內(nèi)核區(qū)，輪詢查看每個描述符對應(yīng)的事件狀態(tài)，若事件就緒就加入等待隊列中繼續(xù)遍歷，若遍歷結(jié)束沒有事件就緒，就掛起進(jìn)程，直到有就緒事件到達(dá)或超時被喚醒，之后又要輪詢

poll中含有一個結(jié)構(gòu)體，它包含了要監(jiān)視的事件和發(fā)生的事件，不在使用select中的參數(shù)值傳遞方式。

優(yōu)點：沒有大連接數(shù)的限制，因為它基于鏈表來存儲

水平觸發(fā)，在每次調(diào)用該函數(shù)時都會再次檢測該socket來查看該socket緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)是否已被讀完

缺點：

1.在每次調(diào)用該函數(shù)后都要輪詢遍歷描述符來獲取就緒的socket

2.當(dāng)同時連接大量客戶端時，而在某一時刻可能只有很少的處于就緒狀態(tài)，隨著監(jiān)視的描述符數(shù)量增長，它的效率也會降低

適用場景：連接數(shù)量少并且每個連接都十分活躍

3.epoll：使用一個描述符來管理多個描述符，將用戶所關(guān)心的描述符相應(yīng)事件存放到內(nèi)核的事件表上，只需拷貝一次

使用三個函數(shù)：

epoll_create創(chuàng)建一個epollfd

epoll_ctl進(jìn)行注冊某個socket描述符

epoll_wait等待就緒事件

基本原理：支持水平觸發(fā)和邊緣觸發(fā)，一般默認(rèn)水平觸發(fā)，當(dāng)使用邊緣觸發(fā)時，只告訴進(jìn)程哪些描述符已經(jīng)變?yōu)榫途w狀態(tài)并且只通知一次。會先注冊所要關(guān)心的文件描述符及它所關(guān)心的事件，內(nèi)核也會采用相應(yīng)的回調(diào)機(jī)制來激活該描述符，使用epoll_wait只返回就緒的事件

優(yōu)點：

1.沒有大并發(fā)連接的限制，不需要輪詢的方式每次都要遍歷描述符集，不會隨著描述符數(shù)目的增加而下降

2.使用mmap（內(nèi)存映射技術(shù)）加速與內(nèi)核之間的消息傳遞，減少了從用戶到內(nèi)存的拷貝次數(shù)

，不同于select和poll的消息傳遞方式，通過內(nèi)核與用戶空間共享一塊內(nèi)存來實現(xiàn)

兩種工作模式：

LT:當(dāng)調(diào)用epoo_wait檢測到描述符事件發(fā)生并通知應(yīng)用程序，應(yīng)用程序應(yīng)立即處理，若不處理，則下次還會再次告知上層應(yīng)用程序

ET:調(diào)用epoll_wait檢測到描述符事件發(fā)生并通知上層應(yīng)用且只通知一次，只支持非阻塞socket（避免由于一個句柄的阻塞讀或?qū)懽尯罄m(xù)的多個文件描述符一直阻塞等待），在很大程度上減少了時間被重復(fù)觸發(fā)的次數(shù)

適用場景：同時處理大量客戶端同時請求連接服務(wù)器

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當(dāng)前文章：多路復(fù)用之select、epoll、poll-創(chuàng)新互聯(lián)
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