linux高并发编程之select, poll epoll

一、概述　

select，poll，epoll技术又称IO multiplexing或IO多路复用技术，有些地方也称这种IO方式为event driven IO。select，poll，epoll是设计高性能服务的常用手段，select/epoll的好处就在于单个process就可以同时处理多个网络连接的IO。它的基本原理就是select，poll，epoll这个function会不断的轮询所负责的所有socket，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。

二、详述

select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就是通过一种机制，一个进程可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。

1、select

select函数监视文件描述符，调用后select函数会阻塞，直到有描述符就绪，或者超时，函数返回，当select函数返回后，就可以遍历描述符，找到就绪的描述符。

select的一个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量也存在最大限制，在Linux上一般为1024，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制。但是这样也会造成效率的降低。

2、poll

没有最大限制（但是数量过大后性能也是会下降）。和select函数一样，poll返回后，需要轮询来获取就绪的描述符。

select和poll都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上，同时连接的大量客户端在同一时刻可能只有很少的就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。

3、epoll

相对于select和poll来说，epoll更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符。

三、对比

1、支持一个进程所能打开的最大连接数

2、FD剧增后带来的IO效率问题

3、消息传递方式

在选择select，poll，epoll时要根据具体的使用场合以及这三种方式的自身特点：

1、表面上看epoll的性能最好，但是在连接数少并且连接都十分活跃的情况下，select和poll的性能可能比epoll好，毕竟epoll的通知机制需要很多函数回调。

2、select低效是因为每次它都需要轮询。但低效也是相对的，视情况而定，也可通过良好的设计改善。

四、使用场景

1）当客户处理多个描述符时（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用。

2）当一个客户同时处理多个套接口时，这种情况是可能的，但很少出现。

3）如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口，一般也要用到I/O复用。

4）如果一个服务器即要处理TCP，又要处理UDP，一般要使用I/O复用。

5）如果一个服务器要处理多个服务或多个协议，一般要使用I/O复用。

6）你读到这里时脑海中那个场景

五、视频环节

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