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IO多路复用
I/O multiplexing 这里面的 multiplexing 指的其实是在单个线程通过记录跟踪每一个Sock(I/O流)的状态(对应空管塔里面的Fight progress strip槽)来同时管理多个I/O流。直白点说#xff1a;多路指的是多个socket连接#xff0c;复用指的是复用一个…分析回答
IO多路复用
I/O multiplexing 这里面的 multiplexing 指的其实是在单个线程通过记录跟踪每一个Sock(I/O流)的状态(对应空管塔里面的Fight progress strip槽)来同时管理多个I/O流。直白点说多路指的是多个socket连接复用指的是复用一个线程进行管理。发明它的原因是尽量多的提高服务器的吞吐能力。
Linux IO多路复用依次出现了select、poll、epoll实现可以认为select、poll是过期产品现在推荐使用epollepoll性能比其他几者要好。
Epoll介绍
epoll是linux2.6内核的一个新的系统调用epoll在设计之初就是为了替代select, poll线性复杂度的模型epoll的时间复杂度为O(1), 也就意味着epoll在高并发场景随着文件描述符的增长有良好的可扩展性。
select 和 poll 监听文件描述符list进行一个线性的查找 O(n)epoll: 使用了内核文件级别的回调机制O(1)
Epoll高效原理
调用epoll_create时内核除了帮我们在epoll文件系统里建了个file结点在内核cache里建了个RB-Tree红黑树用于存储以后epoll_ctl传来的socket外还会再建立一个list链表用于存储准备就绪的事件。调用epoll_wait时仅仅观察这个list链表里有没有数据即可。有数据就返回没有数据就sleep等到timeout时间到后即使链表没数据也返回。所以epoll_wait非常高效。而且通常情况下即使我们要监控百万计的句柄大多一次也只返回很少量的准备就绪句柄而已所以epoll_wait仅需要从内核态copy少量的句柄到用户态而已。
epoll高效的本质在于
减少了用户态和内核态的文件句柄拷贝减少了对可读可写文件句柄的遍历mmap 加速了内核与用户空间的信息传递epoll是通过内核与用户mmap同一块内存避免了无谓的内存拷贝IO性能不会随着监听的文件描述的数量增长而下降使用红黑树存储fd以及对应的回调函数其插入查找删除的性能不错相比于hash不必预先分配很多的空间
反思扩展
IO多路复用涉及知识较多如果你想成为你的亮点就继续了解如果应付问题可以浅尝辄止。
IO多路复用模型 Reactor 异步IO Proactor
“真正”的异步IO需要操作系统更强的支持。 Epoll事件有两种模型
边沿触发edge-triggered (ET) 水平触发level-triggered (LT)
水平触发(level-triggered) socket接收缓冲区不为空 有数据可读 读事件一直触发socket发送缓冲区不满 可以继续写入数据 写事件一直触发边沿触发(edge-triggered) socket的接收缓冲区状态变化时触发读事件即空的接收缓冲区刚接收到数据时触发读事件socket的发送缓冲区状态变化时触发写事件即满的缓冲区刚空出空间时触发读事件 边沿触发仅触发一次水平触发会一直触发。 喵呜面试助手一站式解决面试问题你可以搜索微信小程序 [喵呜面试助手] 或关注 [喵呜刷题] - 面试助手 免费刷题。如有好的面试知识或技巧期待您的共享
