IO 多路复用

I/O 是指网络 I /O ，多路指多个 TCP 连接，复用指一个或几个线程。 简单来说：就是使用一个或者几个线程处理多个 TCP 连接，最大优势是减少系统开销，不必创建过多的线程进程，也不必维护这些线程进程 #### select 文件描述符 writefds、readdfs、exceptfds 30w个连接会阻塞住，等数据可读、可写、出异常、或者超时返回 select 函数正常返回后，通过遍历 fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件，来找到就绪的描述符fd，然后进行对应的 IO操作，几乎在所有的平台上支持，跨平台支持性好 缺点： select采用轮询的方式扫描文件描述符，全部扫描，随着文件描述符 FD 数量增多而性能下降。 每次调用 slect ()，需要把 fd集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历（消息传递都是内核到用户空间） 最大缺陷就是单个进程打开的FD 有限制，默认是 1024 #### poll 基本流程和 select差不多，处理多个描述符也是轮询，根据描述符的状态进行处理，一样需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历。 区别是poll 没有最大文件描述符限制（使用链表方式存储fd） #### epoll 没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd 就绪，内核就采用callback机制激活对应的fd 优点： 1. 没有fd限制，所支持的 FD 上限是操作系统的最大文件句柄数（65535），1G 内存大概支持 10W 句柄，支持百万连接的话，16G 内存就可以搞定 2. 效率高，使用回调通知而不是轮询方式，不会随着 FD 数目增加效率下降 3. 通过 callback 机制通知，内核和用户空间 mmap 同一块内存实现 缺点： 编程模型比 select / poll 复杂 linux内核核心函数 1. epoll_create() 系统启动时，会向linux内核申请一个文件系统，b+树，返回epoll 对象，也是一个fd 2. epoll_ctl() 操作epoll对象，在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd，绑定一个callback函数 3. epoll_wait() 判断并完成对应的 IO 操作 例子：100W 个连接，1W 个活跃，在 select ,poll,epoll中怎么样表现 select :不修改宏定义，需要 1000 个进程才能支持 100W 连接 poll:100W连接，遍历都响应不过来，还有空间的拷贝消耗大量的资源 epoll: 不用遍历fd,不用内核空间和用户空间数据的拷贝 如果 100W 个连接中，95W 活跃，则 poll 和 epoll差不多