IO基础-IO多路复用基础

Java的Selector封装了底层epoll和poll的API，可以通过指定如下参数来调用执行的内核调用, 在Linux平台，如果指定

-Djava.nio.channels.spi.SelectorProvider=sun.nio.ch.PollSelectorProvider 则底层调用poll，

-Djava.nio.channels.spi.SelectorProvider=sun.nio.ch.EPollSelectorProvider 或者不指定，则底层调用epoll。

一、I/O多路复⽤比较

I/O多路复⽤与传统的多线程/多进程模型相⽐，I/O多路复⽤的最⼤优势是系统开销⼩，系统不需要创建新的额外进程或者线程，也不需要维护这些线程和进程的运⾏行，降低了系统的维护⼯作量，节省了系统的资源。

二、多路复用IO模型的实践方式对比（更准确的说Selector实现方式）

1、数据结构存储区别

        select 使⽤用fd_set(bitmap数组保存⽂文件描述符)默认1024

        poll 使⽤pollfd结构(链表保存⽂件描述符) fd打开数量最大是系统上限。

        epoll 使⽤用红黑树和双向链表保存⽂件描述符 fd打开数量最⼤是系统上限。

2、轮询的⽅方式

        select 遍历连接总数时间复杂度为O(n)

        poll 遍历连接总数时间复杂度为O(n)

        epoll最⼤的优点就在于它只管你“活跃”的连接,fd就绪后进行回调。时间复杂度为O(1)

3、⽤用户态和内核态切换

        select、poll 用户态和内核态切换，需要fd来回拷⻉。

        epoll 使⽤mmap加速内核与内存⽤户空间的消息传递

4、epoll的高性能原因：

        1、epoll使用了红黑树来保存需要监听的文件描述符事件，epoll_ctl增删改操作快速。

        2、epoll不需要遍历就能获取就绪fd，直接返回就绪链表即可。

        3、linux2.6 之后使用了mmap技术，数据不在需要从内核复制到用户空间，零拷贝。

        思考：是不是解决了C10K问题。解决了，还可以进行优化吗？

        可以使用 Reactor模式解决阻塞点。

参考：这次答应我，一举拿下 I/O 多路复用！