IO多路复用是一种同步IO模型，实现一个线程可以监视多个文件句柄；
一旦某个文件句柄就绪，就能通知应用程序进行相应的读写操作；
没有文件句柄就绪时会阻塞应用程序，交出cpu；
多路时指网络连接，复用指同一个线程
IO多路复用的三种实现方式
- select
- poll
- epoll
服务器端采用单线程通过select / epoll等系统调用获取fd列表，
遍历有事件的fd进行accept / recv / send，使其能支持更多的并发连接请求
IO多路复用用来解决什么问题？
当多个客户端与服务器通信时，若服务器阻塞在其中一个客户的read(sockfd1,…)，
当另一个客户数据到达sockfd2时，服务器无法及时处理，此时需要用到IO多路复用。
即同时监听n个客户，当其中有一个发来消息时就从select的阻塞中返回，然后调用read读取收到消息的sockfd，然后又循环回select阻塞。
这样就解决了阻塞在一个消息而无法处理其它的。即用来解决对多个I/O监听时,一个I/O阻塞影响其他I/O的问题。
select / poll / epoll之间的区别
| select | poll | epoll | |
| 数据结构 | bitmap | 数组 | 红黑树 |
| 最大连接数 | 1024 | 无上限 | 无上限 |
| fd拷贝 |
每次调用 select拷贝 |
每次调用 poll拷贝 |
fd首次调用epoll_ctl拷贝， 每次调用epoll_wait不拷贝 |
| 工作效率 | 轮询：O（n） | 轮询：O（n） | 回调：O（1） |
select缺点
单个进程所打开的FD是有限制的，通过FD_SETSIZE设置，默认1024
每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大
对socket扫描时是线性扫描，采用轮询的方法，效率较低（高并发时）
select不是线程安全的
poll缺点（poll与select相比，只是没有fd的限制，其它基本一样）
每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大
对socket扫描时是线性扫描，采用轮询的方法，效率较低（高并发时）
select和poll都会随着监控的文件描述符增加而出现性能下降，不适合高并发场景
epoll缺点
epoll只能工作在linux下，但是线程安全
epoll应用：Redis，Nginx
epoll LT （水平触发）与 ET（边缘触发）模式的区别
LT是默认的模式，ET是“高速”模式
LT模式下，只要这个fd还有数据可读，每次 epoll_wait都会返回它的事件，提醒用户程序去操作
ET模式下，它只会提示一次，直到下次再有数据流入之前都不会再提示了，无论fd中是否还有数据可读。
所以在ET模式下，read一个fd的时候一定要把它的buffer读完，或者遇到EAGAIN错误
select的实现
将已连接的socket都放到一个文件描述符集合中，然后调用select函数讲文件描述符集合拷贝到内核中，
让内核检查是否有网络事件产生（遍历文件描述符集合），当检查到有事件产生后，讲此socket标记为可读或可写，
然后把整个文件描述符集合拷贝回用户态里，然后用户态通过遍历找到可读或可写的socket，然后再对其处理
select使用固定长度的BitsMap，表示文件描述符集合，在Linux中，内核中的FD_SETSIZE限制所支持的文件描述符个数，
默认最大值为1024，只能监听0~1023的文件描述符
poll的实现
poll不在使用BitsMap表示文件描述符，而是使用动态数组，以链表的形式组织，突破了文件描述符个数的限制，
其他实现方式与select基本一样，这种方式会随着并发的数量，性能损耗呈指数级增长
epoll的实现
epoll通过两个方面解决了select和poll的问题
epoll在内核中使用红黑树来跟踪进程所有待检测的文件描述符，把需要监控的socket通过epoll_ctl（）函数加入内核中的红黑树里，
红黑树是个高效的数据结构，增删查一般时间复杂度是O（logn），通过对这棵树的操作，就不需要想select/poll每次操作都传入整个socket集合，
只需传入一个待检测的socket，减少内核和用户空间大量数据的拷贝和内存分配
epoll使用事件驱动机制，内核里维护了一个链表来记录事件，当socket有事发生时，就会回调函数内核将其加入到这个就绪事件列表中，
当用户调用epoll_wait（）函数时，只会返回有事件发生的文件描述符个数，不需要像select/poll那样轮询扫描整个socket集合，提高了检测的效率
即使监听的socket数量很多，也不会造成效率大幅度降低。同时监听的socket数目也非常多，以系统定义进程打开的最大文件描述符个数为上限
