想成为大牛，不得不懂的五种Linux网络IO模型( 二 ) _Linux

IO多路复用就是利用Linux的内核单线程去监听多个文件描述符，并在某个文件描述符可读、可写的时候接收到通知，避免无效的等待，充分利用CPU资源。
关于监听的策略，在linux中提供了3种模式，也就是3个函数，分别是 select、poll、epoll，如下图所示。

文章插图

select?时间复杂度O(n)，它仅仅知道了，有I/O事件发生了，却并不知道是哪几个流（可能有一个，多个，甚至全部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，无差别轮询时间就越长，而且最多支持的连接数量是1024个。
poll?（翻译：轮询）时间复杂度O(n)，poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态，但是它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的。
epoll?时间复杂度O(1)，epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动（每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。（复杂度降低到了O(1)）。

打个比方理解：
IO多路复用相当于找一个宿管大妈来帮你监视下楼的女生, 这个期间你可以些其他的事情. 例如可以顺便看看其他妹子,玩玩王者荣耀, 上个厕所等等。IO复用又包括 select、poll、epoll 模式。那么它们的区别是什么?

select?大妈每一个女生下楼, select大妈都不知道这个是不是你的女神, 她需要一个一个询问, 并且select大妈能力还有限, 最多一次帮你监视1024个妹子。
poll大妈不限制盯着女生的数量, 只要是经过宿舍楼门口的女生, 都会帮你去问是不是你女神。
epoll大妈不限制盯着女生的数量, 并且也不需要一个一个去问. 那么如何做呢? epoll大妈会为每个进宿舍楼的女生脸上贴上一个大字条,上面写上女生自己的名字, 只要女生下楼了, epoll大妈就知道这个是不是你女神了, 然后大妈再通知你。

通知你之后，你需要到女生宿舍门口，把女神带回自己宿色。
优点：

系统不必创建维护大量线程，只使用一个线程，一个选择器即可同事处理成千上万个连接，大大减少系统开销。

缺点：

本质上，它还是同步的，数据准备好后，拷贝阶段依然是阻塞的。

如果处理的连接数不是很高的话，使用select/epoll的web server?不一定比使用mutil-threading + blocking IO的web server?性能更好，可能延迟还更大。select/epoll 的优势并不是对于单个连接能处理得更好，而是在于性能更多的连接，比如Redis、Netty都是采用这种IO模型。
4. 信号驱动IO模型当用户应用线程调用linux操作系统的sigaction函数，直接返回，然后该线程去做其他事情了，当有数据来了的时候，内核空间会去递交信号给用户空间，此时用户空间会调用recvfrom函数去将数据从内核空间缓冲区拷贝到用户空间缓冲区，并处理数据。