IO多路复用 学习笔记 （阻塞 IO，非阻塞IO，select 模型，poll 模型，epoll 模型）

参考了一下网络资源做的笔记

什么是IO多路复用

就是用一个线程或者一个进程监控文件描述符是否能执行 IO操作

传统网络IO

- 阻塞 IO （BIO）

阻塞IO就是当我们执行一次IO操作中，整个程序是阻塞的，意味在途中我们必须等待返回才能下一步

- 非阻塞IO（NBIO）

那么非阻塞IO就是在执行一次IO操作后，不用等待，我们能立即得到一个结果，可能读取成功或者失败，如果是失败我们就要继续执行IO操作，这样其实很浪费CPU资源

IO多路复用

目的 ：

节省资源，只用一个进程/线程就能避免多次上下文切换，也避免了多进程的竞争，不用设计锁

select 模型

通过系统提供的select函数，我们在用户态可以把进程描述符放在一个数组里面，那么调用函数时系统先拷贝一个数组在内核态，然后去遍历这个数组，检查是否有进程描述符的状态发生变化 ，如果检测到变化，然后再遍历查看哪一个发生变化。那缺点可想而知，遍历和拷贝整个数组需要大量时间

poll 模型

如果说select是把进程描述符放在数组里面，那么poll就是放在链表里，两者非常像
缺点也差不多

epoll 模型（一般用这个效率高）

针对前两个模型的缺点

• 避免了多次拷贝 ： epoll 直接在内核态建立一个文件描述符集合，需要修改时再从用户态传入
• 提高遍历集合的速度 ： epoll的文件描述符集合使用红黑树实现，通过异步 IO 事件唤醒，复杂度时logn 级别的
• 避免再次遍历找到文件描述符 ： epoll 直接返回有IO事件的文件描述符