select、poll、epoll浅析

select

概念

接口

int select (int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); writefds：”可写“状态的描述符集合readfds：”可读“状态的描述符集合exceptfds：”异常“状态的描述符集合timeout：超时时间返回值： -1：所有描述符集清00：超时>0：就绪描述符个数功能：需要轮询来获取就绪的描述符优点 良好的跨平台性：目前所有平台支持缺点 单进程监听的fd存在最大限制：在linux上FD_SETSIZE一般为1024(32bits)效率低：对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法开销大：需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大。

poll

概念

接口

int poll (struct pollfd *fds, unsigned int nfds, int timeout); struct pollfd { int fd; /* file descriptor */ short events; /* requested events to watch */ short revents; /* returned events witnessed */ }; fds：要监控的描述符集合nfds：要监控的描述符数量timeout：超时时间返回值：返回就绪的描述符的个数功能：需要轮询来获取就绪的描述符优点 不同于select的 参数-值 传递方式没有最大连接数的限制：基于链表缺点 开销大：大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间“水平触发“：如果报告了fd后，没有被处理，那么下次poll时会再次报告该fd。

epoll

概念

接口

int epoll_create(int size)；//创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大

size：采用红黑树，size设置无效

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)；

epoll_create返回值：epollfdepfd：epollfdop： 添加EPOLL_CTL_ADD删除EPOLL_CTL_DEL修改EPOLL_CTL_MODfd：是需要监听的fdepoll_event：监听事件 EPOLLIN：可读EPOLLOUT：可写EPOLLET：边沿触发…………int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); maxevents：最多返回maxevents个就绪的描述符返回值：就绪描述符的个数工作模式 LT：LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的。ET：ET(edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在这种模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。 ET模式在很大程度上减少了epoll事件被重复触发的次数，因此效率要比LT模式高。epoll工作在ET模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

优点

没有最大描述符限制：使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系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。效率提升： 使用“事件”的就绪通知方式，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd，epoll_wait便可以收到通知。(此处去掉了遍历文件描述符，而是通过监听回调的的机制，是epoll最大特点)减小开销：通过内核与用户空间mmap(内存映射)同一块内存，减少复制开销。

缺点

callback的回调机制的开销。

epool为什么高效？ https://blog.csdn.net/unknow_cdc/article/details/70216654

总结

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。

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。

参考网站： https://www.jianshu.com/p/dfd940e7fca2 https://segmentfault.com/a/1190000003063859 https://cloud.tencent.com/developer/article/1005481