I/O多路复用---epoll、poll、select的区别

多路复用概念

•     I/O多路复用是通过一种机制，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。
• 阻塞I/O有一个比较明显的缺点是在I/O阻塞模式下，一个线程只能处理一个流的I/O事件。如果想要同时处理多个流，需要多个进程或者多个线程，但是这种方式效率不高。
• 非阻塞的I/O需要轮询查看流是否已经准备好了，比较典型的方式是忙轮询。

忙轮询

• 忙轮询方式是通过不停的把所有的流从头到尾轮询一遍，查询是否有流已经准备就绪，然后又从头开始。如果所有流都没有准备就绪，那么只会白白浪费CPU时间。

无差别的轮询方式

 

• 为了避免白白浪费CPU时间，我们采用另外一种轮询方式，无差别的轮询方式。即通过引进一个代理，这个代理为select/poll,这个代理可以同时观察多个流的I/O事件。当所有的流都没有准备就绪时，会把当前线程阻塞掉；当有一个或多个流的I/O事件就绪时，就从阻塞状态中醒来，然后轮询一遍所有的流，处理已经准备好的I/O事件。

 

• 如果I/O事件准备就绪，那么我们的程序就会阻塞在select处。我们通过select那里只是知道了有I/O事件准备好了，但不知道具体是哪几个流（可能有一个，也可能有多个），所以需要无差别的轮询所有的流，找出已经准备就绪的流。可以看到，使用select时，我们需要O(n)的时间复杂度来处理流，处理的流越多，消耗的时间也就越多。

最小轮询方式

•   无差别的轮询方式有一个缺点就是，随着监控的流越来越多，需要轮询的时间也会随之增加，效率也会随之降低。
• 所以还有另外一种轮询方式，最小轮询方式，即通过epoll方式来观察多个流，epoll只会把发生了I/O事件的流通知我们，我们对这些流的操作都是有意义的，时间复杂度降低到O（k），其中k为产生I/O事件的流个数。

 

select/poll/epoll都是采用I/O多路复用机制的，其中select/poll是采用无差别轮询方式，而epoll是采用最小的轮询方式。

I/O复用的优势

• I/O多路复用的优势并不是对于单个连接能处理的更快，而是在于可以在单个线程/进程中处理更多的连接。
• 与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。

原文：https://blog.youkuaiyun.com/chewbee/article/details/78108223