epoll跟select都能提供多路I/O复用的解决方案。在现在的Linux内核里有都能够支持,其中epoll是Linux所特有,而select则应该是POSIX所规定,一般操作系统均有实现

select:

select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是:

1、 单个进程可监视的fd数量被限制,即能监听端口的大小有限。

一般来说这个数目和系统内存关系很大,具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.

2、 对socket进行扫描时是线性扫描,即采用轮询的方法,效率较低:

当套接字比较多的时候,每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数,当他们活跃时,自动完成相关操作,那就避免了轮询,这正是epoll与kqueue做的。

3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构,这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大

poll:

poll本质上和select没有区别,它将用户传入的数组拷贝到内核空间,然后查询每个fd对应的设备状态,如果设备就绪则在设备等待队列中加入一项并继续遍历,如果遍历完所有fd后没有发现就绪设备,则挂起当前进程,直到设备就绪或者主动超时,被唤醒后它又要再次遍历fd。这个过程经历了多次无谓的遍历。

它没有最大连接数的限制,原因是它是基于链表来存储的,但是同样有一个缺点:

1、大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间,而不管这样的复制是不是有意义。                                                                                                                                      2、poll还有一个特点是“水平触发”,如果报告了fd后,没有被处理,那么下次poll时会再次报告该fd。

epoll:

epoll支持水平触发和边缘触发,最大的特点在于边缘触发,它只告诉进程哪些fd刚刚变为就需态,并且只会通知一次。还有一个特点是,epoll使用“事件”的就绪通知方式,通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd就绪,内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd,epoll_wait便可以收到通知

epoll的优点:

1、没有最大并发连接的限制,能打开的FD的上限远大于1024(1G的内存上能监听约10万个端口);
2、效率提升,不是轮询的方式,不会随着FD数目的增加效率下降。只有活跃可用的FD才会调用callback函数;
      即Epoll最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接,而跟连接总数无关,因此在实际的网络环境中,Epoll的效率就会远远高于select和poll。
3、 内存拷贝,利用mmap()文件映射内存加速与内核空间的消息传递;即epoll使用mmap减少复制开销。

select、poll、epoll 区别总结:

1、支持一个进程所能打开的最大连接数

select

单个进程所能打开的最大连接数有FD_SETSIZE宏定义,其大小是32个整数的大小(在32位的机器上,大小就是32*32,同理64位机器上FD_SETSIZE为32*64),当然我们可以对进行修改,然后重新编译内核,但是性能可能会受到影响,这需要进一步的测试。

poll

poll本质上和select没有区别,但是它没有最大连接数的限制,原因是它是基于链表来存储的

epoll

虽然连接数有上限,但是很大,1G内存的机器上可以打开10万左右的连接,2G内存的机器可以打开20万左右的连接

2、FD剧增后带来的IO效率问题

select

因为每次调用时都会对连接进行线性遍历,所以随着FD的增加会造成遍历速度慢的“线性下降性能问题”。

poll

同上

epoll

因为epoll内核中实现是根据每个fd上的callback函数来实现的,只有活跃的socket才会主动调用callback,所以在活跃socket较少的情况下,使用epoll没有前面两者的线性下降的性能问题,但是所有socket都很活跃的情况下,可能会有性能问题。

3、 消息传递方式

select

内核需要将消息传递到用户空间,都需要内核拷贝动作

poll

同上

epoll

epoll通过内核和用户空间共享一块内存来实现的。

缺点:

select, poll, epoll 都是I/O多路复用的具体的实现,之所以有这三个鬼存在,其实是他们出现是有先后顺序的。

select 被实现以后,很快就暴露出了很多问题。

  • select 会修改传入的参数数组,这个对于一个需要调用很多次的函数,是非常不友好的。
  • select 如果任何一个sock(I/O stream)出现了数据,select 仅仅会返回,但是并不会告诉你是那个sock上有数据,于是你只能自己一个一个的找,10几个sock可能还好,要是几万的sock每次都找一遍,这个无谓的开销就颇有海天盛筵的豪气了。
  • select 只能监视1024个链接, 这个跟草榴没啥关系哦,linux 定义在头文件中的,参见FD_SETSIZE。
  • select 不是线程安全的,如果你把一个sock加入到select, 然后突然另外一个线程发现,尼玛,这个sock不用,要收回。对不起,这个select 不支持的,如果你丧心病狂的竟然关掉这个sock, select的标准行为是。。呃。。不可预测的, 这个可是写在文档中的哦.
于是14年以后(1997年)一帮人又实现了poll, poll 修复了select的很多问题,比如

  • poll 去掉了1024个链接的限制,于是要多少链接呢, 主人你开心就好。
  • poll 从设计上来说,不再修改传入数组,不过这个要看你的平台了,所以行走江湖,还是小心为妙。

但是poll仍然不是线程安全的, 这就意味着,不管服务器有多强悍,你也只能在一个线程里面处理一组I/O流。你当然可以那多进程来配合了,不过然后你就有了多进程的各种问题。

于是5年以后, 在2002, 大神 Davide Libenzi 实现了epoll.

epoll 可以说是 I/O 多路复用最新的一个实现,epoll 修复了poll 和select绝大部分问题, 比如:

  • epoll 现在是线程安全的。
  • epoll 现在不仅告诉你sock组里面数据,还会告诉你具体哪个sock有数据,你不用自己去找了。

总结:

综上,在选择select,poll,epoll时要根据具体的使用场合以及这三种方式的自身特点。

1、表面上看epoll的性能最好,但是在连接数少并且连接都十分活跃的情况下,select和poll的性能可能比epoll好,毕竟epoll的通知机制需要很多函数回调。

2、select低效是因为每次它都需要轮询。但低效也是相对的,视情况而定,也可通过良好的设计改善

select、poll、epoll简介的更多相关文章

  1. I/O多路复用之select,poll,epoll简介

    一.select 1.起源 select最早于1983年出现在4.2BSD中(BSD是早期的UNIX版本的分支). 它通过一个select()系统调用来监视多个文件描述符的数组,当select()返回 ...

  2. select,poll,epoll的归纳总结区分

    Select.Poll与Epoll比较 以下资料都是来自网上搜集整理.引用源详见文章末尾. 1 Select.Poll与Epoll简介 Select select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位 ...

  3. select/poll/epoll on serial port

    In this article, I will use three asynchronous conferencing--select, poll and epoll on serial port t ...

  4. Linux下select&poll&epoll的实现原理(一)

    最近简单看了一把 linux-3.10.25 kernel中select/poll/epoll这个几个IO事件检测API的实现.此处做一些记录.其基本的原理是相同的,流程如下 先依次调用fd对应的st ...

  5. Python之路-python(Queue队列、进程、Gevent协程、Select\Poll\Epoll异步IO与事件驱动)

    一.进程: 1.语法 2.进程间通讯 3.进程池 二.Gevent协程 三.Select\Poll\Epoll异步IO与事件驱动 一.进程: 1.语法 简单的启动线程语法 def run(name): ...

  6. 多进程、协程、事件驱动及select poll epoll

    目录 -多线程使用场景 -多进程 --简单的一个多进程例子 --进程间数据的交互实现方法 ---通过Queues和Pipe可以实现进程间数据的传递,但是不能实现数据的共享 ---Queues ---P ...

  7. Python自动化 【第十篇】:Python进阶-多进程/协程/事件驱动与Select\Poll\Epoll异步IO

    本节内容: 多进程 协程 事件驱动与Select\Poll\Epoll异步IO   1.  多进程 启动多个进程 进程中启进程 父进程与子进程 进程间通信 不同进程间内存是不共享的,要想实现两个进程间 ...

  8. 转一贴,今天实在写累了,也看累了--【Python异步非阻塞IO多路复用Select/Poll/Epoll使用】

    下面这篇,原理理解了, 再结合 这一周来的心得体会,整个框架就差不多了... http://www.haiyun.me/archives/1056.html 有许多封装好的异步非阻塞IO多路复用框架, ...

  9. select.poll,epoll的区别与应用

    先讲讲同步I/O的五大模型 阻塞式I/O, 非阻塞式I/O, I/O复用,信号驱动I/O(SIGIO),异步I/O模型 而select/poll/epoll属于I/O复用模型 select函数 该函数 ...

  10. select poll epoll三者之间的比较

    一.概述 说到Linux下的IO复用,系统提供了三个系统调用,分别是select poll epoll.那么这三者之间有什么不同呢,什么时候使用三个之间的其中一个呢? 下面,我将从系统调用原型来分析其 ...

随机推荐

  1. ArcGisEngine图层操作(随笔,不全)

    1.加载图层: 1.1 object.AddLayer(Layer[,toindex=0]) Layer表示ILayer对象,必选,toIndex参数表示图层索引(长整型),没需求可以忽略. 1.2 ...

  2. .NetCore~Json代替了Xml

    回到目录 在进行.netCore时代后,最大的变化就是对Json的使用更加主动,基本代替了之前的XML,像一些用户配置,系统配置,包包配置等都是基于json的,而web.config这个文件基本变成一 ...

  3. 将git版本号编译进程序

    问题的提出 不管是什么版本管理工具,每一条提交记录都会有一个对应的版本号,一般是一个整数,git是一个hash字符串.不管怎样,这个版本号是唯一的,有时候我们在程序运行的时候会在日志里面输出程序的版本 ...

  4. Luogu 1090 合并果子(贪心,优先队列,STL运用)

    Luogu 1090 合并果子(贪心,优先队列,STL运用) Description 在一个果园里,多多已经将所有的果子打了下来,而且按果子的不同种类分成了不同的堆.多多决定把所有的果子合成一堆. 每 ...

  5. Spring Boot 系列(五)web开发-Thymeleaf、FreeMarker模板引擎

    前面几篇介绍了返回json数据提供良好的RESTful api,下面我们介绍如何把处理完的数据渲染到页面上. Spring Boot 使用模板引擎 Spring Boot 推荐使用Thymeleaf. ...

  6. Eclipse简单插件开发-启动时间提示

    1.新建Plug-in Project 不用改其他选项,直接点击"Next",然后点击"Finish"   2.新建ShowTime.java package ...

  7. 将csv格式的文件数据导入mysql中

    示例如下: load data infile 'test.csv'into table `test`fields terminated by ',' optionally enclosed by '& ...

  8. tensorflow l2_normalize函数

    1.l2_normalize函数 tf.nn.l2_normalize(x, dim, epsilon=1e-12, name=None) 解释:这个函数的作用是利用 L2 范数对指定维度 dim 进 ...

  9. SpringMVC源码情操陶冶-AbstractHandlerExceptionResolver

    springmvc支持服务端在处理业务逻辑过程中出现异常的时候可以配置相应的ModelAndView对象返回给客户端,本文介绍springmvc默认的几种HandlerExceptionResolve ...

  10. (转)如何在maven的pom.xml中添加本地jar包

    1 maven本地仓库认识 maven本地仓库中的jar目录一般分为三层:图中的1 2 3分别如下所示: 1 groupId 2 artifactId 3 version 4 jar包的依赖 如果要将 ...