IO多路复用是一种允许单个进程或线程同时监视多个文件描述符(通常是网络套接字)的同步IO模型。其核心思想是,当一个文件描述符准备好进行IO操作(如读或写)时,能够通知应用程序进行相应的操作。这样,一个进程或线程可以处理多个网络连接,而不必为每个连接创建单独的进程或线程,从而大大减少了系统开销。

核心概念

多路:指的是多个网络连接或文件描述符。

复用:指的是使用同一个进程或线程来处理这些连接。

工作原理

使用系统调用如`select`、`poll`或`epoll`来监视多个文件描述符。

当一个描述符准备好进行IO操作时,通知应用程序。

应用程序随后执行相应的读写操作。

使用场景

处理多个客户端连接的服务器,如Web服务器。

同时处理TCP和UDP连接的服务器。

处理多个服务或协议的服务器。

优势

减少系统开销:不需要创建和维护大量进程或线程。

高吞吐量:可以在单个线程中处理大量并发连接。

非阻塞IO:通过设置文件描述符为非阻塞模式,避免线程阻塞。

实现方式

select:轮询方式,检查多个文件描述符的状态。

poll:与select类似,但使用更高效的数据结构。

epoll:Linux特有的机制,性能更高,适用于大量并发连接。

IO多路复用通过高效地管理多个IO操作,提高了服务器的并发处理能力和整体性能

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