IO基礎入門之I/O多路複用技術
伺服器需要同時處理多個處於監聽狀態或者多個連線狀態的套接字。
伺服器需要同時處理多種網路協議的套接字。
目前支援I/O多路複用的系統呼叫有 select，pselect，poll，epoll，在Linux網路程式設計過程中，很長一段時間都使用select做輪詢和網路事件通知，然而select的一些固有缺陷導致了它的應用受到了很大的限制，最終Linux不得不在新的核心版本中尋找select的替代方案，最終選擇了epoll。epoll與select的原理比較類似，為了克服select的缺點，epoll作了很多重大改進，現總結如下：
1. 支援一個程序開啟的socket描述符（FD）不受限制（僅受限於作業系統的最大檔案控制代碼數）。
select最大的缺陷就是單個程序所開啟的FD是有一定限制的，它由FD_SETSIZE設定，預設值是1024。對於那些需要支援上萬個TCP連線的大型伺服器來說顯然太少了。可以選擇修改這個巨集，然後重新編譯核心，不過這會帶來網路效率的下降。我們也可以通過選擇多程序的方案（傳統的Apache方案）解決這個問題，不過雖然在Linux上建立程序的代價比較小，但仍舊是不可忽視的，另外，程序間的資料交換非常麻煩，對於Java由於沒有共享記憶體，需要通過Socket通訊或者其他方式進行資料同步，這帶來了額外的效能損耗，增加了程式複雜度，所以也不是一種完美的解決方案。值得慶幸的是，epoll並沒有這個限制，它所支援的FD上限是作業系統的最大檔案控制代碼數，這個數字遠遠大於1024。例如，在1GB記憶體的機器上大約是10萬個控制代碼左右，具體的值可以通過cat/proc/sys/fs/filemax察看，通常情況下這個值跟系統的記憶體關係比較大。
2. I/O效率不會隨著FD數目的增加而線性下降。
傳統的select/poll另一個致命弱點就是當你擁有一個很大的socket集合，由於網路延時或者鏈路空閒，任一時刻只有少部分的socket是“活躍”的，但是select/poll每次呼叫都會線性掃描全部集合，導致效率呈現線性下降。epoll不存在這個問題，它只會對“活躍”的socket進行操作-這是因為在核心實現中epoll是根據每個fd上面的callback函式實現的，那麼，只有“活躍”的socket才會主動的去呼叫callback函式，其他idle狀態socket則不會。在這點上，epoll實現了一個偽AIO。針對epoll和select效能對比的benchmark測試表明：如果所有的socket都處於活躍態。例如一個高速LAN環境，epoll並不比select/poll效率高太多；相反，如果過多使用epoll_ctl，效率相比還有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模擬WAN環境，epoll的效率就遠在select/poll之上了。
3. 使用mmap加速核心與使用者空間的訊息傳遞
無論是select，poll還是epoll都需要核心把FD訊息通知給使用者空間，如何避免不必要的記憶體複製就顯得非常重要，epoll是通過核心和使用者空間mmap使用同一塊記憶體實現。
4. epoll的API更加簡單
用來克服select/poll缺點的方法不只有epoll，epoll只是一種Linux的實現方案。在freeBSD下有kqueue，而dev/poll是最古老的Solaris的方案，使用難度依次遞增。但epoll更加簡單。
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