IO多路复用

IO多路复用技术

什么叫IO多路复用？
在了解IO多路复用之前我们先来了解一下阻塞IO和非阻塞IO

什么是程序的阻塞呢？

举个简单的例子，我们要买网络编程一本书，打电话问书店老板，老板的回复是等待一下，他去找书，这个时候我们就只能

拿着电话静静的等，直到老板找到这本书。

什么是程序的非阻塞呢？

还是上面的例子，我们要买网络编程这本书，打电话给老板，老板的回复是他去找书，这个时候情况就不同了，

我们隔一会再给老板打电话问他找到了没有 ，如果老板回复没有找到，我们过一会再打电话询问，直到老板回复找到了。

通过上面的例子我们来总结一下
阻塞IO：当请求的数据没有到来时，程序会一直阻塞在这里，等待数据的到来。
非阻塞IO：当请求的数据没有到来时，会返回一个数据没准备好的结果，然后采用轮询的方式继续询问，直到数据准备好。
阻塞IO和非阻塞IO图解如下：


阻塞IO存在的问题是，当数据没有到来时，程序会一直阻塞，什么事情也做不了。

非阻塞IO虽然会及时返回一个结果，但是需要不停地轮询IO请求的状态。

这个时候我们引入了IO多路复用

在上面买书的例子基础上，我们不需要再持续等待，也不需要不断地给老板打电话询问，我们有了一个收件箱

这个收件箱里面有我们请求的信息，我们只需要监听这个收件箱，当老板找到书时我们就会收到信息。

IO多路复用技术分为：select、poll、epoll

select原理：

收件箱就好比引入的一个中间人物，我们不需要自己去监听轮询数据是否准备好，我们只需要创建一个select监听队列，把我们需要

监听的IO事件（文件描述符）放进该队列中，让它去帮助我们监听数据的准备状态，当有数据请求时我们再去处理。但是select存在
一些问题，当监听到有IO事件发生时，我们并不知道具体是哪个文件描述符，这个时候我们需要轮询所有文件描述符，确定是某一个
流准备好了，然后对其进行IO操作。所以select就具有O（n）的复杂度，当处理的流越多时，轮询时间就越长。

epoll原理：

epoll和select相似，但不同之处在于epoll会在监听的时候确定是哪个流发生了什么IO事件，避免了select中的轮询，它的时间复杂度

为O（1），大大的提高了效率。

select和epoll对比

对比一下我们可以看到，select只是能知道有几个文件描述符发生了IO事件，但是他并不能知道是哪几个，发生了什么IO时间，但是epoll就能
定位到确定的几个流，并且知道发生了什么IO事件，相比一下epoll比select要高效许多，可以说epoll是牺牲空间节省时间的思想。
那么问题来了，为什么叫做IO多路复用呢？
首先select和epoll也是一种阻塞式的模型，然后因为传统阻塞IO同一时间只是对一个针对某一个IO进行的，而IO多路复用是同一时间针对多个IO。