Linux的I/O复用接口select和epoll

Linux的I/O复用接口select和epoll

select采用轮询方式处理连接，epoll是触发式处理连接。

select

select 能监控的描述符个数由内核中的FD_SETSIZE限制，仅为1024，这也是select最大的缺点，因为现在的服务器并发量远远不止1024。即使能重新编译内核改变FD_SETSIZE的值，但这并不能提高select的性能。

每次调用select都会线性扫描所有描述符的状态，在select结束后，用户也要线性扫描fd_set数组才知道哪些描述符准备就绪，等于说每次调用复杂度都是O（n）的，在并发量大的情况下，每次扫描都是相当耗时的，很有可能有未处理的连接等待超时。

每次调用select都要在用户空间和内核空间里进行内存复制fd描述符等信息。

poll

poll使用pollfd结构来存储fd，突破了select中描述符数目的限制。

与select的后两点类似，poll仍然需要将pollfd数组拷贝到内核空间，之后依次扫描fd的状态，整体复杂度依然是O（n）的，在并发量大的情况下服务器性能会快速下降。 

epoll

epoll维护的描述符数目不受到限制，而且性能不会随着描述符数目的增加而下降。

服务器的特点是经常维护着大量连接，但其中某一时刻读写的操作符数量却不多。epoll先通过epoll_ctl注册一个描述符到内核中，并一直维护着而不像poll每次操作都将所有要监控的描述符传递给内核；在描述符读写就绪时，通过回掉函数将自己加入就绪队列中，之后epoll_wait返回该就绪队列。也就是说，epoll基本不做无用的操作，时间复杂度仅与活跃的客户端数有关，而不会随着描述符数目的增加而下降。

epoll在传递内核与用户空间的消息时使用了内存共享，而不是内存拷贝，这也使得epoll的效率比poll和select更高。