标签：多路复用 epoll 描述符 介绍 AIO fd 内核 Linux 内存

Select

首先介绍多路复用：一个进程监听多个文件描述符，Linux中一切皆文件，也就是一个进程管理多个客户端连接。

Select模型不断扫描文件描述符集合

Select模型缺点：

　　一个进程打开的fd(文件描述符)是有限制的，默认1024，所以select模型最大的并发数就是1024个。

　　每次select调用都会线性扫描全部的fd集合，时间复杂度O(n)。

　　用户/内核空间 内存拷贝问题。

Poll和epoll

对上面三个缺点 后序的poll和epoll给出了优化

1.Poll相对Select比较，提高了可打开文件描述符的数量。一个进程打开fd的限制------>整个系统可用打开的文件数目。

在1G内存的服务器，限制是10w左右。

2.内核查找红黑树中ready的socket放到就绪列表，这个过程使用了内核的中断机制，因为有就绪列表 此后 用户态使用的时候就不需要在遍历所有的fd

　类似事件通知，只把准备好的fd告诉你，算是事件通知的方式。

3.和select轮询不断的从内核态向用户态复制fd相比，epoll在内核态中，准备了一个就绪链表起到缓冲作用，一次性复制多个就绪的fd.

epoll数据结构

　　使用红黑树存放了所有文件描述符节点。

　　使用链表存放就绪的文件描述符

AIO

AIO希望的是，你select，poll，epoll都需要用一个函数去监控一大堆fd，那么我AIO不需要了，你把fd告诉内核，你应用程序无需等待，内核会通过信号等软中断告诉应用程序，数据来了，你直接读了，所以，用了AIO可以废弃select，poll，epoll。

但linux的AIO的实现方式是内核和应用共享一片内存区域，应用通过检测这个内存区域（避免调用nonblocking的read、write函数来测试是否来数据，

因为即便调用nonblocking的read和write由于进程要切换用户态和内核态，仍旧效率不高）来得知fd是否有数据，可是检测内存区域毕竟不是实时的，你需要在线程里构造一个监控内存的循环，设置sleep，总的效率不如epoll这样的实时通知。

所以，AIO是渣，适合低并发的IO操作。所以java7引入的NIO.2引入的AIO对高并发的网络IO设计程序来说，也是渣，只有Netty的epoll+edge-triggered notification最牛，能在linux让应用和OS取得最高效率的沟通。

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来源： https://www.cnblogs.com/ssskkk/p/15431404.html

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