IO多路複用之select、poll、epoll

IO多路複用是指內核一旦發現進程指定的一個或者多個IO條件準備讀取，它就通知該進程。

與多進程和多線程技術相比，I/O多路複用技術的最大優點是系統開銷小，系統沒必要建立進程/線程，也沒必要維護這些進程/線程，從而大大減少了系統的開銷。

目前支持I/O多路複用的系統調用有 select，pselect，poll，epoll，I/O多路複用就是經過一種機制，一個進程能夠監視多個描述符，一旦某個描述符就緒（通常是讀就緒或者寫就緒），可以通知程序進行相應的讀寫操做。但select，pselect，poll，epoll本質上都是同步I/O，由於他們都須要在讀寫事件就緒後本身負責進行讀寫，也就是說這個讀寫過程是阻塞的，而異步I/O則無需本身負責進行讀寫，異步I/O的實現會負責把數據從內核拷貝到用戶空間。

關於I/O多路複用(又被稱爲「事件驅動」)，首先要理解的是，操做系統爲你提供了一個功能，當你的某個socket可讀或者可寫的時候，它能夠給你一個通知。這樣當配合非阻塞的socket使用時，只有當系統通知我哪一個描述符可讀了，我纔去執行read操做，能夠保證每次read都能讀到有效數據而不作純返回-1和EAGAIN的無用功。寫操做相似。操做系統的這個功能經過select/poll/epoll/kqueue之類的系統調用函數來使用，這些函數均可以同時監視多個描述符的讀寫就緒情況，這樣，多個描述符的I/O操做都能在一個線程內併發交替地順序完成，這就叫I/O多路複用，這裏的「複用」指的是複用同一個進程/線程。

在select/poll中，進程只有在調用必定的方法後，內核纔對全部監視的文件描述符進行掃描，而epoll事先經過epoll_ctl()來註冊一個文件描述符，一旦基於某個文件描述符就緒時，內核會採用相似callback的回調機制，迅速激活這個文件描述符，當進程調用epoll_wait()時便獲得通知。(此處去掉了遍歷文件描述符，而是經過監聽回調的的機制。這正是epoll的魅力所在。)

注意：

若是沒有大量的idle-connection或者dead-connection，epoll的效率並不會比select/poll高不少，可是當遇到大量的idle-connection，就會發現epoll的效率大大高於select/poll。

select、poll、epoll區別#

1. 支持一個進程所能打開的最大鏈接數:
   

2. FD劇增後帶來的IO效率問題:
   

3. 消息傳遞方式
   

綜上，在選擇select，poll，epoll時要根據具體的使用場合以及這三種方式的自身特色：

表面上看epoll的性能最好，可是在鏈接數少而且鏈接都十分活躍的狀況下，select和poll的性能可能比epoll好，畢竟epoll的通知機制須要不少函數回調。

select低效是由於每次它都須要輪詢。但低效也是相對的，視狀況而定，也可經過良好的設計改善。

參考：
https://www.jianshu.com/p/486b0965c296