2020-08-22：I/O多路复用中select/poll/epoll的区别？

福哥答案2020-08-22：

select，poll，epoll 都是 操作系统实现 IO 多路复用的机制。 我们知道，I/O 多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是 读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。那么这三种机制有什 么区别呢。 

1、支持一个进程所能打开的最大连接数

select：单个进程所能打开的最大连接数有 FD_SETSIZE 宏定义，其大 小是 32 个整数的大小（在 32 位的机器上，大小就是 32*32，同 理 64 位机器上 FD_SETSIZE 为 32*64），当然我们可以对进行修改， 然后重新编译内核，但是性能可能会受到影响。

poll：poll 本质上和 select 没有区别，但是它没有最大连接数的限 制，原因是它是基于链表来存储的。

epoll：虽然连接数有上限，但是很大，1G 内存的机器上可以打开 10 万左右的连接，2G 内存的机器可以打开 20 万左右的连

2、FD 剧增后带来的 IO 效率问题

select：因为每次调用时都会对连接进行线性遍历，所以随着 FD 的 增加会造成遍历速度慢的“线性下降性能问题”。 

poll：同上。

epoll因为 epoll 内核中实现是根据每个 fd 上的 callback 函数来实 现的，只有活跃的 socket 才会主动调用 callback，所以在活跃 socket 较少的情况下，使用 epoll 没有前面两者的线性下降的性能 问题，但是所有 socket 都很活跃的情况下，可能会有性能问题。 

3、 消息传递方式

select：内核需要将消息传递到用户空间，都需要内核拷贝动作 。

poll：同上。

epoll：epoll 通过内核和用户空间共享一块内存来实现的。

总结： 

综上，在选择 select，poll，epoll 时要根据具体的使用场合以及这三种方式 的自身特点。

1、表面上看 epoll 的性能最好，但是在连接数少并且连接都十分活跃的情况 下，select 和 poll 的性能可能比 epoll 好，毕竟 epoll 的通知机制需要很多函数回调。

2、select 低效是因为每次它都需要轮询。但低效也是相对的，视情况而定， 也可通过良好的设计改善。

补充知识点：

Level_triggered(水平触发)：当被监控的文件描述符上有可读写事件发生时， epoll_wait()会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据一次性全部读写完(如 读写缓冲区太小)，那么下次调用 epoll_wait()时，它还会通知你在上没读写完的 文件描述符上继续读写，当然如果你一直不去读写，它会一直通知你！！！如果 系统中有大量你不需要读写的就绪文件描述符，而它们每次都会返回，这样会大 大降低处理程序检索自己关心的就绪文件描述符的效率！！！

Edge_triggered(边缘触发)：当被监控的文件描述符上有可读写事件发生时， epoll_wait()会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据全部读写完(如读写缓 冲区太小)，那么下次调用 epoll_wait()时，它不会通知你，也就是它只会通知你 一次，直到该文件描述符上出现第二次可读写事件才会通知你！！！这种模式比 水平触发效率高，系统不会充斥大量你不关心的就绪文件描述符！！

select(),poll()模型都是水平触发模式，信号驱动 IO 是边缘触发模式，epoll() 模型即支持水平触发，也支持边缘触发，默认是水平触发。

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