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概述IO多路复用本质IO多路复用的优势IO多路复用Select机制IO多路复用Poll机制IO多路复用Epoll机制select，poll，epoll机制区别总结php7进阶到架构师相关阅读概述
这是关于php进阶到架构之后端开发必备学习的第三篇文章：IO多路复用的三种机制：select 、poll 、epoll
第一篇：理解TCP/IP与UDP协议、Socket的正确姿势第二篇：一文搞懂进程，线程，CPU核心数，时间片轮转机制第三篇：IO多路复用的三种机制：select 、poll 、epoll
IO多路复用本质
检测多个文件描述符是否有变化 。
让单个进程可以监视多个文件描述符，
一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或写就绪)，
能够通知程序进行相应的读写操作
select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的
IO多路复用的优势
与多进程和多线程技术相比，
I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，
系统不必创建进程/线程，
也不必维护这些进程/线程，
从而大大减小了系统的开销。
在介绍select、poll、epoll之前，首先介绍一下Linux操作系统中基础的概念：
用户空间 / 内核空间
操作系统的核心是内核，
独立于普通的应用程序，
可以访问受保护的内存空间，
也有访问底层硬件设备的所有权限。
为了保证用户进程(如qq,新浪等进程)不能直接操作内核(kernel)，保证内核的安全，
操作系统将虚拟空间划分为两部分，
一部分为内核空间，
一部分为用户空间。
进程切换
为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在CPU上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。
任何进程都是在操作系统内核的支持下运行的，是与内核紧密相关的，并且进程切换是非常耗费资源的。
进程阻塞
正在执行的进程，由于期待的某些事件未发生，如请求系统资源失败、等待某种操作的完成、新数据尚未到达或无新工作做等，则由系统自动执行阻塞原语(Block)，使进程由运行状态变为阻塞状态
只有处于运行态的进程(获得了CPU资源)，才可能将其转为阻塞状态。
当进程进入阻塞状态，是不占用CPU资源的。
文件描述符
文件描述符(File descriptor)，是一个用于表述指向文件的引用的抽象化概念。
文件描述符在形式上是一个非负整数。
实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。
当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。
在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。
但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。
IO多路复用Select机制
select机制中提供一种fd_set的数据结构，实际上是一个long类型的数组。
每一个数组元素都能与一打开的文件句柄建立联系，当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执行了select()的进程哪一Socket或文件可读。
select机制的问题
1.每次调用select，都需要把fd_set集合从用户态拷贝到内核态，如果fd_set集合很大时，那这个开销也很大
2.同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd_set，如果fd_set集合很大时，那这个开销也很大
3.为了减少数据拷贝带来的性能损坏，内核对被监控的fd_set集合大小做了限制，并且这个是通过宏控制的，大小不可改变(限制为1024)
IO多路复用Poll机制
poll改变了文件描述符集合的描述方式，
使用了pollfd结构而不是select的fd_set结构，
使得poll支持的文件描述符集合限制远大于select的1024
poll的机制与select类似，与select在本质上没有多大差别，管理多个描述符也是进行轮询，根据描述符的状态进行处理，但是poll没有最大文件描述符数量的限制。
也就是说，poll只解决了上面select的问题3，并没有解决问题1，2的性能开销问题。
IO多路复用Epoll机制
epoll在Linux2.6内核正式提出，是基于事件驱动的I/O方式。
相对于select来说，epoll没有描述符个数限制，使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关心的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。
epoll是Linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll，它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。
原因就是获取事件的时候，它无须遍历整个被侦听的描述符集，只要遍历那些被内核IO事件异步唤醒而加入Ready队列的描述符集合就行了。
select，poll，epoll机制区别总结
epoll是Linux目前大规模网络并发程序开发的首选模型。在绝大多数情况下性能远超select和poll。
既然如此，为何select，poll，epoll同时存在呢？那是因为它们也是不同历史时期的产物。
1984，在BSD实现select
1997，实现了poll
2002, 大神 Davide Libenzi 实现了epoll
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