从网络I/O模型到Netty

的进程的IO可以注册到一个复用器(selector)上，然后用一个进程调用select，select会监听所有注册进来的IO。

举个例子。

在BIO模式中，一个老师(应用进程/线程)只能同时处理一个同学(IO流)的问题。如果有10个同学，就需要配置10个老师来做一对一的讲解。

在IO多路复用模型中。我们给 老师 配置了一个 班长(复用器Selector)。班长 负责观察班级里的10个同学谁要提问，一旦有同学举手，班长就反馈老师去处理这个举手同学的问题。

这样一来，只需要1个老师，老师 只需要注意 班长 的反馈，就能及时处理对应的 同学 的问题了。

下面我们具体来看看I/O多路复用的三种实现：select、poll、epoll。

• 需要注意的是，select，poll，epoll都是IO多路复用的实现方式，而且本质上都是同步I/O，因为它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。
• 而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。

2. select

数的作用是：

通过轮询，可以同时监视多个文件描述符是否发生了读、写、异常这三类IO事件。

最后返回发生IO事件的文件描述符数量，以及读事件、写事件、异常事件这三种事件分别发生在哪些文件描述符中(readfds、writefds、errorfds三个参数)。

• 文件描述符(File descriptor)是计算机中的一个术语，用于表述指向文件的引用的抽象化概念。
• Linux下一切皆文件，包括IO设备也是。因此要对某个设备进行操作，就需要打开此设备文件，打开文件就会获得该文件的文件描述符fd( file discriptor)，它就是一个很小的整数。

我们结合 老师-班长-同学 的模型来理解下这个过程。

• 老师把学生名单(xxxxfds)给班长，让班长关注班级里的所有同学。
• 班长时刻轮训班级里每个同学的状态(轮训所有fd_set)，直到 超时 或者 有同学举手。
• 一旦有同学举手，班长就会把学生名单上有变化的学生名字做标记，并把一共多少个学生有变化返回给 老师。
• 老师可以获得举手同学的数量，并在学生名单(xxxxfds)上看的有哪几个同学发生了事件(读、写、异常)。
• 老师拿到学生名单后，轮训班级里面的每个同学状态，根据具体的 读、写、异常事件 来进行IO处理。

特别注意，在select函数下，老师仅仅知道有学生发生变化了，但到底是哪些学生发生变化，他需要 轮询 一遍同学名单(xxxfds)，找出举手的同学，然后和他进行交流。

select的缺点比较明显：

• 具有O(n)的无差别轮询时间复杂度，每次调用需要轮询fd_set，同时处理得越多，轮询时间就越长。
• 每次调用select函数，都需要把 所有 fd_set从 用户态 拷贝到 内核态 进行轮训，如果fd_set比较大，对性能影响就非常大。

（编辑：应用网_丽江站长网）

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