IO多路复用的作用？并列举实现机制以及区别?

I/O多路复用是用于提升效率，单个进程可以同时监听多个网络连接IO。
 
举例：通过一种机制，可以监视多个文件描述符，一旦描述符就绪（读就绪和写就绪），能通知程序进行相应的读写操作，I/O多路复用避免阻塞在io上，原本为多进程或多线程来接收多个连接的消息变为单进程或单线程保存多个socket的状态后轮询处理
 
select是通过系统调用来监视一组由多个文件描述符组成的数组，通过调用select()返回结果，数组中就绪的文件描述符会被内核标记出来，然后进程就可以获得这些文件描述符，然后进行相应的读写操作。
 
每次调用select,都需要把fd集合由用户态拷贝到内核态，在fd多的时候开销会很大，每次select都是线性遍历整个列表，当fd很大的时候，遍历的开销也很大
 
poll本质上与select基本相同，只不过监控的最大连接数上相较于select没有了限制，因为poll使用的数据结构是链表，而select使用的是数组，数组是要初始化长度大小的，且不能改变
 
Epoll：解决select和poll本身的缺陷
 
数组长度限制解决方案：fd上限是最大可以打开文件的数目，具体数目可以查看/proc/sys/fs/file-max。一般会和内存有关
 
需要每次轮询将数组全部拷贝到内核态解决方案：每次注册事件的时候，会把fd拷贝到内核态，而不是每次poll的时候拷贝，这样就保证每个fd只需要拷贝一次。
 
每次遍历都需要列表线性遍历解决方案：不再采用遍历的方案，给每个fd指定一个回调函数，fd就绪时，调用回调函数，这个回调函数会把fd加入到就绪的fd列表中，所以epoll只需要遍历就绪的list即可