动图了解I/O多路复用

啥叫I/O多路复用？epoll又是个什么东西？你或许看过很多文章，但是还是感觉云里雾里的，今天，我们抛开文字，释放动图，或许你就理解了。

I/O多路复用

通常的一次的请求过程如下图所示：

但是，服务器往往不会只处理一次请求，往往是多个请求，这一个请求，这时候每来一个请求，就会生成一个进程或线程。

在这些请求线程或者进程中，大部分都处于等待阶段，只有少部分是接收数据。这样一来，非常耗费资源，而且这些线程或者进程的管理，也是个事儿。

于是，有人想到一个办法：我们只用一个线程或者进程来和系统内核打交道，并想办法把每个应用的I/O流状态记录下来，一有响应便及时返回给相应的应用。

或者下图：

select、poll、epoll

select, poll, epoll 都是I/O多路复用的具体实现，他们出现是有先后顺序的。

select是第一个实现 (1983 左右在BSD里面实现的)。

select 被实现后，发现诸多问题，然后1997年实现了poll，对select进行了改进，select和poll是很类似的。

再后来，2002做出重大改进实现了epoll。

epoll和 select/poll 有着很大的不同：

例如：select/poll的处理流程如下：

而epoll的处理流程如下：

这样，就无需遍历成千上万个消息列表了，直接可以定位哪个socket有数据。

那么，这是如何实现的呢？

早期的时候 epoll的实现是一个哈希表，但是后来由于占用空间比较大，改为了红黑树和链表。

其中链表中全部为活跃的链接，红黑树中放的是所有事件。两部分各司其职。这样一来，当收到内核的数据时，只需遍历链表中的数据就行了，而注册read事件或者write事件的时候，向红黑树中记录。

结果导致：

• 创建\修改\删除消息效率非常高：O(logN)。

• 获取活跃链接也非常快，因为在一个时间内，大部分是不活跃的链接，活跃的链接是少数，只需要遍历少数活跃的链接就好了

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参考文献：

• https://blog.csdn.net/qq_28098067/article/details/80537564

• https://www.jianshu.com/p/397449cadc9a