初識 IO多路複用

下面的例子來自知乎。 I/O多路複用技術（multiplexing）是什麼？

下面舉一個例子，模擬一個tcp服務器處理30個客戶socket。
假設你是一個老師，讓30個學生解答一道題目，然後檢查學生做的是否正確，你有下面幾個選擇：

（a）第一種選擇：按順序逐個檢查，先檢查A，然後是B，之後是C、D。。。這中間如果有一個學生卡主，全班都會被耽誤。
這種模式就好比，你用循環挨個處理socket，根本不具有併發能力。

（b）第二種選擇：你創建30個分身，每個分身檢查一個學生的答案是否正確。 這種類似於爲每一個用戶創建一個進程或者線程處理連接。

（c）第三種選擇，你站在講臺上等，誰解答完誰舉手。這時C、D舉手，表示他們解答問題完畢，你下去依次檢查C、D的答案，然後繼續回到講臺上等。此時E、A又舉手，然後去處理E和A。。。

這種就是IO複用模型，Linux下的select、poll和epoll就是幹這個的。將用戶socket對應的fd註冊進epoll，然後epoll幫你監聽哪些socket上有消息到達，這樣就避免了大量的無用操作。此時的socket應該採用非阻塞模式。
這樣，整個過程只在調用select、poll、epoll這些調用的時候纔會阻塞，收發客戶消息是不會阻塞的，整個進程或者線程就被充分利用起來，這就是事件驅動，所謂的reactor模式。

IO分爲兩種：

• 磁盤IO
• 網絡IO

IO多路複用模型：

多路：表示多個TCP連接。
複用：表示公寓一個線程或進程。

優點：系統開銷小，不必尾貨過多的線程或進程。

IO多路複用的核心是可以同時處理多個連接請求，爲此使用了兩個系統調用，分別是：

1. select/poll/epoll–模型機制：可以監視多個描述符（fd），一旦某個描述符就緒（讀/寫/異常）就能通知程序進行相應的讀寫操作。讀寫操作都是自己負責的，也即是阻塞的，所以本質上都是同步（堵塞）IO。Redis支持這三種機制，默認使用epoll機制。
2. recvfrom–接收數據。

而blocking IO只調用了recvfrom，所以在連接數不高的情況下，blocking IO的性能不一定比IO多路複用差。

IO多路複用的三種實現機制:

1. select機制。
2. poll機制。
3. epoll機制。

具體情況見 IO多路複用：Redis中經典的Reactor設計模式

[1] I/O多路複用技術（multiplexing）是什麼？
[2] IO多路複用：Redis中經典的Reactor設計模式