网络模型-IO多路复用

最新推荐文章于 2025-07-23 11:46:36 发布
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#网络 #linux #运维

本文详细介绍了Linux的IO多路复用技术，包括select、poll和epoll三种模式。讨论了select的限制，如FD集合大小有限制、需要遍历查找就绪FD等。接着介绍了poll如何改进了select的限制，但性能提升不明显。重点讲解了epoll的优势，如红黑树结构、epoll_ctl和epoll_wait的使用，以及ET和LT两种触发模式，并给出了基于epoll的服务器端流程概述。

网络模型-IO多路复用-select方式

select是Linux最早是由的I/O多路复用技术：

简单说，就是我们把需要处理的数据封装成FD，然后在用户态时创建一个fd的集合（这个集合的大小是要监听的那个FD的最大值+1，但是大小整体是有限制的 ），这个集合的长度大小是有限制的，同时在这个集合中，标明出来我们要控制哪些数据，

比如要监听的数据，是1,2,5三个数据，此时会执行select函数，然后将整个fd集合发给内核态，内核态会去遍历用户态传递过来的数据（从1到5），如果发现这里边都数据都没有就绪，就休眠，直到有数据准备好时，就会被唤醒，唤醒之后，再次遍历一遍，看看谁准备好了，然后再将处理掉没有准备好的数据，最后再将这个FD集合写回到用户态中去，此时用户态就知道了，奥，有人准备好了，但是对于用户态而言，并不知道谁处理好了，所以用户态也需要去进行遍历，然后找到对应准备好数据的节点，再去发起读请求，我们会发现，这种模式下他虽然比阻塞IO和非阻塞IO好，但是依然有些麻烦的事情， 比如说频繁的传递fd集合，频繁的去遍历FD等问题

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select模式存在的问题:

  • 需要将整个fd_set从用户空间拷贝到内核空间，select结束还要再次拷贝回用户空间
  • select无法得知具体是哪个fd就绪，需要遍历整个fd_set
  • fd_set监听的fd数量不能超过1024

2.6 网络模型-IO多路复用模型-poll模式

poll模式对select模式做了简单改进，但性能提升不明显，部分关键代码如下：

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redis是单线程的（不严谨的讲法的哈），为什么还这么快，很多人相信会回答因为redis是基于内存操作的, 内存的读写速度是非常快的。答到这，逼格还是不够高的，基于内存是一方面，但还有一个关键点是：redis采用了多路复用技术，今天我们就来聊聊这个点。​多路：多个客户端连接复用：使用单进程就能够实现同时处理多个客户端的连接 ​它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。
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