什么是IO多路复用

前景概念

IO

在linux操作系统中，一切皆文件，就是一串二进制字符流；在信息交换的过程中，我们都是对这些流进行的收发操作，简称IO（input and output）;
流的读写，用程序和内核发生的系统调用来实现，read() write()。

socket

Socket可以看成在两个程序进行通讯连接中的一个端点，一个程序将一段信息写入Socket中，该Socket将这段信息发送给另外一个Socket中，使这段信息能传送到其他程序中

文件描述符

文件描述符就是fd文件，创建socket系统调用会生成一个文件描述符，文件描述符就是一个数字，程序对socket操作就会转化为对这个描述符的操作

阻塞

什么是程序的阻塞呢？想象这种情形，比如你等快递，但快递一直没来，你会怎么做？有两种方式：

• 快递没来，我可以先去睡觉，然后快递来了给我打电话叫我去取就行了。
• 快递没来，我就不停的给快递打电话说：擦，怎么还没来，给老子快点，直到快递来。

很显然，你无法忍受第二种方式，不仅耽搁自己的时间，也会让快递很想打你。
而在计算机世界，这两种情形就对应阻塞和非阻塞忙轮询。

• 非阻塞忙轮询：数据没来，进程就不停的去检测数据，直到数据来。
• 阻塞：数据没来，啥都不做，直到数据来了，才进行下一步的处理

IO多路复用

BIO

BIO就是阻塞io（blocking io），如下图，主线程阻塞接收新链接，clone子线程阻塞recv读数据：

BIO缺点：

• 系统调用clone创建线程；
• 线程栈消耗资源；
• 线程上下文切换消耗cpu；
• 主要是blocking。

NIO

NIO是非阻塞io，采用轮询内核的方式，如图：
NIO在调用系统内核后立即返回，然后采用主动轮询的方式访问内核，recv不再阻塞

NIO缺点

• 并发大的时候每次轮询O(n)次内核；

多路复用器

多路复用器有select()、 poll()、 epoll()