socket Select/Poll/EPoll

本文对比了Select、Poll和Epoll三种I/O多路复用技术。详细解释了它们的工作原理,包括最大连接数限制、性能表现及消息传递方式等。特别是Epoll,通过内核与用户空间共享内存及边缘触发模式,显著提升了处理大量并发连接时的效率。

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Select

Poll

Epoll

一个进程所能打开的最大连接数

单个进程所能打开的最大连接数有FD_SETSIZE宏定义

poll本质上和select没有区别,但是它没有最大连接数的限制,原因是它是基于链表来存储的

虽然连接数有上限,但是很大

FD剧增后带来的IO效率问题

因为每次调用时都会对连接进行线性遍历,所以随着FD的增加会造成遍历速度慢的“线性下降性能问题

同select

因为epoll内核中实现是根据每个fd上的callback函数来实现的,只有活跃的socket才会主动调用callback,所以在活跃socket较少的情况下,使用epoll没有前面两者的线性下降的性能问题,但是所有socket都很活跃的情况下,可能会有性能问题。

消息传递方式

内核需要将消息传递到用户空间,都需要内核拷贝动作

 

epoll通过内核和用户空间共享一块内存来实现的。

事件触发方式

 

poll是“水平触发”,如果报告了fd后,没有被处理,那么下次poll时会再次报告该fd。

epoll支持水平触发和边缘触发,最大的特点在于边缘触发,它只告诉进程哪些fd刚刚变为就需态,并且只会通知一次。还有一个特点是,epoll使用“事件”的就绪通知方式,通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd就绪,内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd,epoll_wait便可以收到通知


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