一、select模型介紹及其優(yōu)缺點(diǎn)

select是一種經(jīng)典的I/O復(fù)用模型，它通過對(duì)于指定的一組文件描述符進(jìn)行掃描，來(lái)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的I/O事件是否就緒，并返回發(fā)生I/O事件的描述符。select模型使用一個(gè)文件描述符集合來(lái)標(biāo)識(shí)所有需要進(jìn)行I/O監(jiān)控的文件描述符，調(diào)用select函數(shù)時(shí)，會(huì)將所有文件描述符拷貝進(jìn)一個(gè)新的集合中，以便內(nèi)核檢測(cè)這些文件描述符的I/O事件是否就緒。

1、select模型的優(yōu)點(diǎn)

select支持的平臺(tái)廣泛，幾乎所有的系統(tǒng)都支持select模型；select可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)文件描述符，并且能夠監(jiān)控讀、寫、異常三種類型的事件；select模型是非常成熟和穩(wěn)定的，常用在許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中。

2、select模型的缺點(diǎn)

select每次監(jiān)控都需要將整個(gè)I/O集合拷貝到內(nèi)核中，這會(huì)造成大量的內(nèi)存開銷；select的效率比較低，因?yàn)樗禽喸兎绞綑z查I/O事件，而不是事件驅(qū)動(dòng)方式，因此需要不停地掃描；select對(duì)于文件描述符數(shù)量的限制比較嚴(yán)格，這是由于文件描述符集合是一個(gè)整體，當(dāng)被監(jiān)控文件描述符的數(shù)量增加時(shí)，集合的復(fù)制和掃描操作將變得越來(lái)越復(fù)雜，效率也會(huì)降低。

二、poll模型介紹及其優(yōu)缺點(diǎn)

poll與select非常相似，它也通過一個(gè)文件描述符集合來(lái)標(biāo)記需要監(jiān)控的文件描述符，調(diào)用poll函數(shù)時(shí)，內(nèi)核會(huì)檢查這些文件描述符的I/O事件是否就緒，并返回就緒的文件描述符，以及對(duì)應(yīng)的事件類型。不同的是，poll沒有文件描述符數(shù)量的限制，因此可以處理任意數(shù)量的文件描述符。

1、poll模型的優(yōu)點(diǎn)

poll沒有文件描述符數(shù)量限制，可以處理任意數(shù)量的文件描述符；poll的效率比select高，因?yàn)樗恍枰獙⑿枰O(jiān)控的文件描述符拷貝一次，而select需要拷貝兩次；poll模型針對(duì)大量文件描述符的復(fù)用，可以提高系統(tǒng)對(duì)于I/O密集型任務(wù)的處理效率。

2、poll模型的缺點(diǎn)

poll還是無(wú)法避免每次掃描所有的文件描述符，因此效率仍然比較低；對(duì)于大量的文件描述符，poll或許會(huì)占用大量的內(nèi)存。

三、epoll模型介紹及其優(yōu)缺點(diǎn)

epoll是Linux內(nèi)核從2.6版本開始提供的，是select、poll的改良版，它通過epoll_create函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)epoll句柄，然后通過epoll_ctl函數(shù)向句柄添加文件描述符，最后通過epoll_wait函數(shù)等待文件描述符上的事件發(fā)生。

epoll模型采用了事件驅(qū)動(dòng)的方式，當(dāng)某一文件描述符上的I/O事件就緒時(shí)，內(nèi)核會(huì)將就緒的事件放到一個(gè)就緒鏈表中。而epoll_wait函數(shù)只需要遍歷這個(gè)鏈表即可獲取文件描述符上的已就緒事件列表，從而避免了無(wú)意義的遍歷。另外，epoll也支持ET和LT兩種觸發(fā)模式，可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行選擇。

1、epoll模型的優(yōu)點(diǎn)

epoll模型采用事件驅(qū)動(dòng)的方式，相比select和poll的輪詢方式，可以大大降低處理I/O事件的時(shí)間消耗；epoll支持高并發(fā)的I/O復(fù)用，在處理大量的并發(fā)連接時(shí)非常有效；epoll支持ET和LT兩種觸發(fā)方式，具有較高的靈活性和可定制性。

2、epoll模型的缺點(diǎn)

epoll模型只能運(yùn)行在Linux系統(tǒng)中，不能處理跨平臺(tái)的應(yīng)用程序；epoll模型的代碼相對(duì)而言比較復(fù)雜，對(duì)于初學(xué)者而言，很難理解epoll在底層是如何工作的。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于不同的應(yīng)用程序，需要選擇不同的I/O復(fù)用模型，以適應(yīng)不同的需求，下面是三種模型的適用條件：

select模型適合連接數(shù)量不太多，但是I/O任務(wù)比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；poll模型適合連接數(shù)量較多，但是I/O任務(wù)比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；epoll模型適合連接數(shù)量較多，比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，能夠大大提升系統(tǒng)的處理效率。

總的來(lái)說，I/O復(fù)用機(jī)制提供了一種高效、可靠的方式來(lái)處理大量的I/O任務(wù)，而在選擇I/O復(fù)用模型時(shí)，需要根據(jù)應(yīng)用程序的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，以充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，提高程序的處理效率。