io多路复用的讲解
一、什么是socket?我们都知道unix(like)世界里,一切皆文件,而文件是什么呢?文件就是一串二进制流而已,不管socket,还是FIFO、管道、终端,对我们来说,一切都是文件,一切都是流。在信息 交换的过程中,我们都是对这些流进行数据的收发操作,简称为I/O操作(input and output),往流中读出数据,系统调用read,写入数据,系统调用write。不过话说回来了 ,计算机里有这么多的流,我怎么知道要操作哪个流呢?对,就是文件描述符,即通常所说的fd,一个fd就是一个整数,所以,对这个整数的操作,就是对这个文件(流)的操作。我们创建一个socket,通过系统调用会返回一个文件描述符,那么剩下对socket的操作就会转化为对这个描述符的操作。不能不说这又是一种分层和抽象的思想。 ? 二、阻塞?什么是程序的阻塞呢?想象这种情形,比如你等快递,但快递一直没来,你会怎么做?有两种方式:
很显然,你无法忍受第二种方式,不仅耽搁自己的时间,也会让快递很想打你。
? 先说说阻塞,因为一个线程只能处理一个套接字的I/O事件,如果想同时处理多个,可以利用非阻塞忙轮询的方式,伪代码如下: ?
? ?
? ? 但是依然有个问题,我们从select那里仅仅知道了,有I/O事件发生了,却并不知道是哪那几个流(可能有一个,多个,甚至全部),我们只能无差别轮询所有流,找出能读出数据,或者写入数据的流,对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度,同时处理的流越多,无差别轮询时间就越长。 epoll可以理解为event poll,不同于忙轮询和无差别轮询,epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动(每个事件关联上fd)的,此时我们对这些流的操作都是有意义的。(复杂度降低到了O(1))伪代码如下:
? 可以看到,select和epoll最大的区别就是:select只是告诉你一定数目的流有事件了,至于哪个流有事件,还得你一个一个地去轮询,而epoll会把发生的事件告诉你,通过发生的事件,就自然而然定位到哪个流了。不能不说epoll跟select相比,是质的飞跃,我觉得这也是一种牺牲空间,换取时间的思想,毕竟现在硬件越来越便宜了。 三、I/O多路复用好了,我们讲了这么多,再来总结一下,到底什么是I/O多路复用。
其次了解一下常用的3种I/O模型: ? ? ? ? ? ? io多路复用,是由对文件流的处理问题上而产生的,为了提高对流处理的能力。 1.阻塞模式: 刚开始文件流处理的方式很粗暴,就是等待文件流处理,有可以读写的文件就执行,效率低。 2,非阻塞忙轮询,就是无差别的扫描所有文件流,类似死循环查找文件流状态 3.优化非阻塞模式, 4.I/O复用模型,就是用到了select 和poll函数,select和poll函数可以同时阻塞多个IO操作。 5信号驱动I/O模型(signal driven io,sigio) 6.异步IO模型 ? 文章转自:https://blog.csdn.net/SkydivingWang/article/details/74917897 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |