IO多路复用是一种高效的I/O模型,它允许一个进程同时监听多个文件描述符的可读可写状态,从而实现并发I/O操作。在传统的I/O模型中,当一个文件描述符进行I/O操作时,程序会被阻塞,直到该操作完成。而在IO多路复用模型中,程序可以在一个循环中监听多个文件描述符的事件,并根据事件类型进行相应的操作,从而避免了阻塞等待的情况,提高了I/O操作的效率。
常见的IO多路复用函数有select、poll、epoll等。select函数可以同时监听多个文件描述符的可读可写状态,但由于其实现采用了线性扫描的方式,导致在高并发场景下效率较低。poll函数采用了链表的方式存储文件描述符,相对于select来说性能更优,但仍存在效率问题。而epoll函数则采用了红黑树的数据结构,可以高效地管理大量文件描述符,因此在高并发场景下性能更好。select、poll、epoll 都是 Linux 中常用的多路复用 I/O 模型,用于实现高效的 I/O 处理。它们的区别如下:
select 和 poll 采用轮询的方式来检查每个文件描述符是否就绪,而 epoll 利用回调机制,当文件描述符就绪时自动调用相应的回调函数,因此效率更高。
select 和 poll 模型的文件描述符上限受到系统限制,一般为 1024,而 epoll 没有这个限制,可以支持数万个并发连接。
select 和 poll 采用同步 I/O 机制,而 epoll 支持同步和异步两种 I/O 机制。
select 和 poll 需要在每次调用时传递所有监视的文件描述符,而 epoll 可以在注册时设置事件触发方式,并且支持动态添加和删除文件描述符,因此更加灵活。