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