标签：连接 存储结构 内核 复杂 多线程 开头 带来 sel 共享
【场景】客户端大量连接，如果采用多线程方式的话，线程上下文切换导致性能不佳。因此采用io多路复用。
一、上下文切换
对于单核CPU来说（对于多核CPU，此处就理解为一个核），CPU在一个时刻只能运行一个线程，当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程，这个叫做线程上下文切换（对于进程也是类似）。
由于可能当前线程的任务并没有执行完毕，所以在切换时需要保存线程的运行状态，以便下次重新切换回来时能够继续切换之前的状态运行。举个简单的例子：比如一个线程A正在读取一个文件的内容，正读到文件的一半，此时需要暂停线程A，转去执行线程B，当再次切换回来执行线程A的时候，我们不希望线程A又从文件的开头来读取。
因此需要记录线程A的运行状态，那么会记录哪些数据呢？因为下次恢复时需要知道在这之前当前线程已经执行到哪条指令了，所以需要记录程序计数器的值，另外比如说线程正在进行某个计算的时候被挂起了，那么下次继续执行的时候需要知道之前挂起时变量的值时多少，因此需要记录CPU寄存器的状态。所以一般来说，线程上下文切换过程中会记录程序计数器、CPU寄存器状态等数据。
说简单点的：对于线程的上下文切换实际上就是 存储和恢复CPU状态的过程，它使得线程执行能够从中断点恢复执行。
虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升，但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价，并且多个线程会导致系统资源占用的增加，所以在进行多线程编程时要注意这些因素。
文件描述符：内核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。
打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。
——百度百科
二、select：
监听文件描述符的数据结构，当有数据时，轮询遍历整个数据结构找到有数据的文件描述符进行读取操作
优点：将fd复制到内核态操作效率提高
缺点：
三、poll
和select差不多，但是采用链表存储文件描述符，没有大小限制
优点：大小没有限制、pollfds数据结构可重用（进行读取操作之前short revents恢复为0）
缺点：复制到内核态需要开销；需要轮询遍历操作O(n)；
四、epoll
当有数据来时，将有数据的fd排到前面，epoll_wait方法返回有数据的fd个数，然后遍历这几个有数据的fd - O(1)）
内核态和用户态共享文件描述符的存储结构，不用再复制。并且时间复杂度为O(1).
【epoll的工作方式】
epoll的两种工作方式：1.水平触发（LT）2.边缘触发（ET）
LT模式：若就绪的事件一次没有处理完要做的事件，就会一直去处理。即就会将没有处理完的事件继续放回到就绪队列之中（即那个内核中的链表），一直进行处理。
ET模式：就绪的事件只能处理一次，若没有处理完会在下次的其它事件就绪时再进行处理。而若以后再也没有就绪的事件，那么剩余的那部分数据也会随之而丢失。
由此可见：ET模式的效率比LT模式的效率要高很多。只是如果使用ET模式，就要保证每次进行数据处理时，要将其处理完，不能造成数据丢失，这样对编写代码的人要求就比较高。
注意：ET模式只支持非阻塞的读写：为了保证数据的完整性。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/qmillet/p/12587739.html
