初识 IO多路复用

下面的例子来自知乎。 I/O多路复用技术（multiplexing）是什么？

下面举一个例子，模拟一个tcp服务器处理30个客户socket。
假设你是一个老师，让30个学生解答一道题目，然后检查学生做的是否正确，你有下面几个选择：

（a）第一种选择：按顺序逐个检查，先检查A，然后是B，之后是C、D。。。这中间如果有一个学生卡主，全班都会被耽误。
这种模式就好比，你用循环挨个处理socket，根本不具有并发能力。

（b）第二种选择：你创建30个分身，每个分身检查一个学生的答案是否正确。 这种类似于为每一个用户创建一个进程或者线程处理连接。

（c）第三种选择，你站在讲台上等，谁解答完谁举手。这时C、D举手，表示他们解答问题完毕，你下去依次检查C、D的答案，然后继续回到讲台上等。此时E、A又举手，然后去处理E和A。。。

这种就是IO复用模型，Linux下的select、poll和epoll就是干这个的。将用户socket对应的fd注册进epoll，然后epoll帮你监听哪些socket上有消息到达，这样就避免了大量的无用操作。此时的socket应该采用非阻塞模式。
这样，整个过程只在调用select、poll、epoll这些调用的时候才会阻塞，收发客户消息是不会阻塞的，整个进程或者线程就被充分利用起来，这就是事件驱动，所谓的reactor模式。

IO分为两种：

• 磁盘IO
• 网络IO

IO多路复用模型：

多路：表示多个TCP连接。
复用：表示公寓一个线程或进程。

优点：系统开销小，不必尾货过多的线程或进程。

IO多路复用的核心是可以同时处理多个连接请求，为此使用了两个系统调用，分别是：

1. select/poll/epoll–模型机制：可以监视多个描述符（fd），一旦某个描述符就绪（读/写/异常）就能通知程序进行相应的读写操作。读写操作都是自己负责的，也即是阻塞的，所以本质上都是同步（堵塞）IO。Redis支持这三种机制，默认使用epoll机制。
2. recvfrom–接收数据。

而blocking IO只调用了recvfrom，所以在连接数不高的情况下，blocking IO的性能不一定比IO多路复用差。

IO多路复用的三种实现机制:

1. select机制。
2. poll机制。
3. epoll机制。

具体情况见 IO多路复用：Redis中经典的Reactor设计模式

[1] I/O多路复用技术（multiplexing）是什么？
[2] IO多路复用：Redis中经典的Reactor设计模式