什么是IO多路复用？
I/O多路复用，I/O是指网络I/O, 多路指多个TCP连接(即socket或者channel），复用指复用一个或几个线程。简单来说：就是使用一个或者几个线程处理多个TCP连接,最大优势是减少系统开销小，不必创建过多的进程/线程，也不必维护这些进程/线程
select：
基本原理
监视文件3类描述符： writefds、readfds、和exceptfds,调用后select函数会阻塞住，等有数据 可读、可写、出异常 或者 超时 就会返回, select函数正常返回后，通过遍历fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件，来找到就绪的描述符fd，然后进行对应的IO操作,几乎在所有的平台上支持，跨平台支持性好
缺点：
1）select采用轮询的方式扫描文件描述符，全部扫描，随着文件描述符FD数量增多而性能下降
2）每次调用 select()，需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历(消息传递都是从内核到用户空间)
3）最大的缺陷就是单个进程打开的FD有限制，默认是1024 （可修改宏定义，但是效率仍然慢）
static final int MAX_FD = 1024
poll:
基本流程：
select() 和 poll() 系统调用的大体一样，处理多个描述符也是使用轮询的方式，根据描述符的状态进行处理,一样需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历。最大区别是: poll没有最大文件描述符限制（使用链表的方式存储fd）
epoll
基本原理：
在2.6内核中提出的，对比select和poll，epoll更加灵活，没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次
使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用callback的回调机制来激活对应的fd
优点：
1)没fd这个限制，所支持的FD上限是操作系统的最大文件句柄数，1G内存大概支持10万个句柄
2)效率提高，使用回调通知而不是轮询的方式，不会随着FD数目的增加效率下降
3)通过callback机制通知，内核和用户空间mmap同一块内存实现
Linux内核核心函数
1)epoll_create() 在Linux内核里面申请一个文件系统 B+树，返回epoll对象，也是一个fd
2)epoll_ctl() 操作epoll对象，在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd, 绑定一个callback函数
3)epoll_wait() 判断并完成对应的IO操作
缺点：
编程模型比select/poll 复杂
例子
100万个连接，里面有1万个连接是活跃，在 select、poll、epoll分别是怎样的表现?
-
select：不修改宏定义，则需要 1000个进程(每个进程处理1000个连接)才可以支持 100万连接;
-
poll：100万个链接，遍历都响应不过来了，还有空间的拷贝消耗大量的资源
-
epoll: 不用遍历fd，绑定callback函数，不用内核空间和用户空间得拷贝。
如果100万个连接，大部分都是活跃得，则poll和epoll区别不大。
网友评论