socket阻塞與非阻塞，同步與異步

作者：huangguisu

1. 概念理解

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? ? ?在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)，我們常常見到同步(Sync)/異步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四種調(diào)用方式：
同步：
??????所謂同步，就是在發(fā)出一個(gè)功能調(diào)用時(shí)，在沒有得到結(jié)果之前，該調(diào)用就不返回。也就是必須一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事。

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例如普通B/S模式（同步）：提交請(qǐng)求->等待服務(wù)器處理->處理完畢返回?這個(gè)期間客戶端瀏覽器不能干任何事

異步：
??????異步的概念和同步相對(duì)。當(dāng)一個(gè)異步過程調(diào)用發(fā)出后，調(diào)用者不能立刻得到結(jié)果。實(shí)際處理這個(gè)調(diào)用的部件在完成后，通過狀態(tài)、通知和回調(diào)來通知調(diào)用者。

? ? ?例如 ajax請(qǐng)求（異步）:?請(qǐng)求通過事件觸發(fā)->服務(wù)器處理（這是瀏覽器仍然可以作其他事情）->處理完畢

阻塞
?????阻塞調(diào)用是指調(diào)用結(jié)果返回之前，當(dāng)前線程會(huì)被掛起（線程進(jìn)入非可執(zhí)行狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)下，cpu不會(huì)給線程分配時(shí)間片，即線程暫停運(yùn)行）。函數(shù)只有在得到結(jié)果之后才會(huì)返回。

? ? ?有人也許會(huì)把阻塞調(diào)用和同步調(diào)用等同起來，實(shí)際上他是不同的。對(duì)于同步調(diào)用來說，很多時(shí)候當(dāng)前線程還是激活的，只是從邏輯上當(dāng)前函數(shù)沒有返回而已。?例如，我們?cè)趕ocket中調(diào)用recv函數(shù)，如果緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)，這個(gè)函數(shù)就會(huì)一直等待，直到有數(shù)據(jù)才返回。而此時(shí)，當(dāng)前線程還會(huì)繼續(xù)處理各種各樣的消息。

非阻塞
??????非阻塞和阻塞的概念相對(duì)應(yīng)，指在不能立刻得到結(jié)果之前，該函數(shù)不會(huì)阻塞當(dāng)前線程，而會(huì)立刻返回。
對(duì)象的阻塞模式和阻塞函數(shù)調(diào)用
對(duì)象是否處于阻塞模式和函數(shù)是不是阻塞調(diào)用有很強(qiáng)的相關(guān)性，但是并不是一一對(duì)應(yīng)的。阻塞對(duì)象上可以有非阻塞的調(diào)用方式，我們可以通過一定的API去輪詢狀?態(tài)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用阻塞函數(shù)，就可以避免阻塞。而對(duì)于非阻塞對(duì)象，調(diào)用特殊的函數(shù)也可以進(jìn)入阻塞調(diào)用。函數(shù)select就是這樣的一個(gè)例子。

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1. 同步，就是我調(diào)用一個(gè)功能，該功能沒有結(jié)束前，我死等結(jié)果。
2. 異步，就是我調(diào)用一個(gè)功能，不需要知道該功能結(jié)果，該功能有結(jié)果后通知我（回調(diào)通知）
3. 阻塞， ? ? ?就是調(diào)用我（函數(shù)），我（函數(shù)）沒有接收完數(shù)據(jù)或者沒有得到結(jié)果之前，我不會(huì)返回。
4. 非阻塞， ?就是調(diào)用我（函數(shù)），我（函數(shù)）立即返回，通過select通知調(diào)用者

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同步IO和異步IO的區(qū)別就在于：數(shù)據(jù)拷貝的時(shí)候進(jìn)程是否阻塞！

阻塞IO和非阻塞IO的區(qū)別就在于：應(yīng)用程序的調(diào)用是否立即返回！

對(duì)于舉個(gè)簡單c/s 模式：

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同步：提交請(qǐng)求->等待服務(wù)器處理->處理完畢返回這個(gè)期間客戶端瀏覽器不能干任何事
異步：請(qǐng)求通過事件觸發(fā)->服務(wù)器處理（這是瀏覽器仍然可以作其他事情）->處理完畢

同步和異步都只針對(duì)于本機(jī)SOCKET而言的。

同步和異步,阻塞和非阻塞,有些混用,其實(shí)它們完全不是一回事,而且它們修飾的對(duì)象也不相同。
阻塞和非阻塞是指當(dāng)進(jìn)程訪問的數(shù)據(jù)如果尚未就緒,進(jìn)程是否需要等待,簡單說這相當(dāng)于函數(shù)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)區(qū)別,也就是未就緒時(shí)是直接返回還是等待就緒;

而同步和異步是指訪問數(shù)據(jù)的機(jī)制,同步一般指主動(dòng)請(qǐng)求并等待I/O操作完畢的方式,當(dāng)數(shù)據(jù)就緒后在讀寫的時(shí)候必須阻塞(區(qū)別就緒與讀寫二個(gè)階段,同步的讀寫必須阻塞),異步則指主動(dòng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)后便可以繼續(xù)處理其它任務(wù),隨后等待I/O,操作完畢的通知,這可以使進(jìn)程在數(shù)據(jù)讀寫時(shí)也不阻塞。(等待"通知")

1. Linux下的五種I/O模型

1)阻塞I/O（blocking I/O）
2)非阻塞I/O?（nonblocking I/O）
3) I/O復(fù)用(select 和poll)?（I/O multiplexing）
4)信號(hào)驅(qū)動(dòng)I/O?（signal driven I/O (SIGIO)）
5)異步I/O?（asynchronous I/O (the POSIX aio_functions)）

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前四種都是同步，只有最后一種才是異步IO。

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阻塞I/O模型：

????????簡介：進(jìn)程會(huì)一直阻塞，直到數(shù)據(jù)拷貝完成

???? 應(yīng)用程序調(diào)用一個(gè)IO函數(shù)，導(dǎo)致應(yīng)用程序阻塞，等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。 如果數(shù)據(jù)沒有準(zhǔn)備好，一直等待….數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好了，從內(nèi)核拷貝到用戶空間,IO函數(shù)返回成功指示。

阻塞I/O模型圖：在調(diào)用recv()/recvfrom（）函數(shù)時(shí)，發(fā)生在內(nèi)核中等待數(shù)據(jù)和復(fù)制數(shù)據(jù)的過程。

當(dāng)調(diào)用recv()函數(shù)時(shí)，系統(tǒng)首先查是否有準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)沒有準(zhǔn)備好，那么系統(tǒng)就處于等待狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)緩沖區(qū)復(fù)制到用戶空間，然后該函數(shù)返回。在套接應(yīng)用程序中，當(dāng)調(diào)用recv()函數(shù)時(shí)，未必用戶空間就已經(jīng)存在數(shù)據(jù)，那么此時(shí)recv()函數(shù)就會(huì)處于等待狀態(tài)。

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? ? ?當(dāng)使用socket()函數(shù)和WSASocket()函數(shù)創(chuàng)建套接字時(shí)，默認(rèn)的套接字都是阻塞的。這意味著當(dāng)調(diào)用Windows Sockets API不能立即完成時(shí)，線程處于等待狀態(tài)，直到操作完成。

? ? 并不是所有Windows Sockets API以阻塞套接字為參數(shù)調(diào)用都會(huì)發(fā)生阻塞。例如，以阻塞模式的套接字為參數(shù)調(diào)用bind()、listen()函數(shù)時(shí)，函數(shù)會(huì)立即返回。將可能阻塞套接字的Windows Sockets API調(diào)用分為以下四種:

? ? 1．輸入操作：?recv()、recvfrom()、WSARecv()和WSARecvfrom()函數(shù)。以阻塞套接字為參數(shù)調(diào)用該函數(shù)接收數(shù)據(jù)。如果此時(shí)套接字緩沖區(qū)內(nèi)沒有數(shù)據(jù)可讀，則調(diào)用線程在數(shù)據(jù)到來前一直睡眠。

? ? 2．輸出操作：?send()、sendto()、WSASend()和WSASendto()函數(shù)。以阻塞套接字為參數(shù)調(diào)用該函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果套接字緩沖區(qū)沒有可用空間，線程會(huì)一直睡眠，直到有空間。

? ? 3．接受連接：accept()和WSAAcept()函數(shù)。以阻塞套接字為參數(shù)調(diào)用該函數(shù)，等待接受對(duì)方的連接請(qǐng)求。如果此時(shí)沒有連接請(qǐng)求，線程就會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

? ?4．外出連接：connect()和WSAConnect()函數(shù)。對(duì)于TCP連接，客戶端以阻塞套接字為參數(shù)，調(diào)用該函數(shù)向服務(wù)器發(fā)起連接。該函數(shù)在收到服務(wù)器的應(yīng)答前，不會(huì)返回。這意味著TCP連接總會(huì)等待至少到服務(wù)器的一次往返時(shí)間。

　　使用阻塞模式的套接字，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序比較簡單，容易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)希望能夠立即發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，且處理的套接字?jǐn)?shù)量比較少的情況下，使用阻塞模式來開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序比較合適。

? ? 阻塞模式套接字的不足表現(xiàn)為，在大量建立好的套接字線程之間進(jìn)行通信時(shí)比較困難。當(dāng)使用“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”模型開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序時(shí)，為每個(gè)套接字都分別分配一個(gè)讀線程、一個(gè)處理數(shù)據(jù)線程和一個(gè)用于同步的事件，那么這樣無疑加大系統(tǒng)的開銷。其最大的缺點(diǎn)是當(dāng)希望同時(shí)處理大量套接字時(shí)，將無從下手，其擴(kuò)展性很差

非阻塞IO模型?

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???????簡介：非阻塞IO通過進(jìn)程反復(fù)調(diào)用IO函數(shù)（多次系統(tǒng)調(diào)用，并馬上返回）；在數(shù)據(jù)拷貝的過程中，進(jìn)程是阻塞的；

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?????? 我們把一個(gè)SOCKET接口設(shè)置為非阻塞就是告訴內(nèi)核，當(dāng)所請(qǐng)求的I/O操作無法完成時(shí)，不要將進(jìn)程睡眠，而是返回一個(gè)錯(cuò)誤。這樣我們的I/O操作函數(shù)將不斷的測(cè)試數(shù)據(jù)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好，如果沒有準(zhǔn)備好，繼續(xù)測(cè)試，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。在這個(gè)不斷測(cè)試的過程中，會(huì)大量的占用CPU的時(shí)間。

? ? 把SOCKET設(shè)置為非阻塞模式，即通知系統(tǒng)內(nèi)核：在調(diào)用Windows Sockets API時(shí)，不要讓線程睡眠，而應(yīng)該讓函數(shù)立即返回。在返回時(shí)，該函數(shù)返回一個(gè)錯(cuò)誤代碼。圖所示，一個(gè)非阻塞模式套接字多次調(diào)用recv()函數(shù)的過程。前三次調(diào)用recv()函數(shù)時(shí)，內(nèi)核數(shù)據(jù)還沒有準(zhǔn)備好。因此，該函數(shù)立即返回WSAEWOULDBLOCK錯(cuò)誤代碼。第四次調(diào)用recv()函數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，被復(fù)制到應(yīng)用程序的緩沖區(qū)中，recv()函數(shù)返回成功指示，應(yīng)用程序開始處理數(shù)據(jù)。

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? ? ?當(dāng)使用socket()函數(shù)和WSASocket()函數(shù)創(chuàng)建套接字時(shí)，默認(rèn)都是阻塞的。在創(chuàng)建套接字之后，通過調(diào)用ioctlsocket()函數(shù)，將該套接字設(shè)置為非阻塞模式。Linux下的函數(shù)是:fcntl().
??? 套接字設(shè)置為非阻塞模式后，在調(diào)用Windows Sockets API函數(shù)時(shí)，調(diào)用函數(shù)會(huì)立即返回。大多數(shù)情況下，這些函數(shù)調(diào)用都會(huì)調(diào)用“失敗”，并返回WSAEWOULDBLOCK錯(cuò)誤代碼。說明請(qǐng)求的操作在調(diào)用期間內(nèi)沒有時(shí)間完成。通常，應(yīng)用程序需要重復(fù)調(diào)用該函數(shù)，直到獲得成功返回代碼。

??? 需要說明的是并非所有的Windows Sockets API在非阻塞模式下調(diào)用，都會(huì)返回WSAEWOULDBLOCK錯(cuò)誤。例如，以非阻塞模式的套接字為參數(shù)調(diào)用bind()函數(shù)時(shí)，就不會(huì)返回該錯(cuò)誤代碼。當(dāng)然，在調(diào)用WSAStartup()函數(shù)時(shí)更不會(huì)返回該錯(cuò)誤代碼，因?yàn)樵摵瘮?shù)是應(yīng)用程序第一調(diào)用的函數(shù)，當(dāng)然不會(huì)返回這樣的錯(cuò)誤代碼。

??? 要將套接字設(shè)置為非阻塞模式，除了使用ioctlsocket()函數(shù)之外，還可以使用WSAAsyncselect()和WSAEventselect()函數(shù)。當(dāng)調(diào)用該函數(shù)時(shí)，套接字會(huì)自動(dòng)地設(shè)置為非阻塞方式。

　　由于使用非阻塞套接字在調(diào)用函數(shù)時(shí)，會(huì)經(jīng)常返回WSAEWOULDBLOCK錯(cuò)誤。所以在任何時(shí)候，都應(yīng)仔細(xì)檢查返回代碼并作好對(duì)“失敗”的準(zhǔn)備。應(yīng)用程序連續(xù)不斷地調(diào)用這個(gè)函數(shù)，直到它返回成功指示為止。上面的程序清單中，在While循環(huán)體內(nèi)不斷地調(diào)用recv()函數(shù)，以讀入1024個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。這種做法很浪費(fèi)系統(tǒng)資源。

??? 要完成這樣的操作，有人使用MSG_PEEK標(biāo)志調(diào)用recv()函數(shù)查看緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)可讀。同樣，這種方法也不好。因?yàn)樵撟龇▽?duì)系統(tǒng)造成的開銷是很大的，并且應(yīng)用程序至少要調(diào)用recv()函數(shù)兩次，才能實(shí)際地讀入數(shù)據(jù)。較好的做法是，使用套接字的“I/O模型”來判斷非阻塞套接字是否可讀可寫。

??? 非阻塞模式套接字與阻塞模式套接字相比，不容易使用。使用非阻塞模式套接字，需要編寫更多的代碼，以便在每個(gè)Windows Sockets API函數(shù)調(diào)用中，對(duì)收到的WSAEWOULDBLOCK錯(cuò)誤進(jìn)行處理。因此，非阻塞套接字便顯得有些難于使用。

??? 但是，非阻塞套接字在控制建立的多個(gè)連接，在數(shù)據(jù)的收發(fā)量不均，時(shí)間不定時(shí)，明顯具有優(yōu)勢(shì)。這種套接字在使用上存在一定難度，但只要排除了這些困難，它在功能上還是非常強(qiáng)大的。通常情況下，可考慮使用套接字的“I/O模型”，它有助于應(yīng)用程序通過異步方式，同時(shí)對(duì)一個(gè)或多個(gè)套接字的通信加以管理。

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IO復(fù)用模型：

?????????????簡介：主要是select和epoll；對(duì)一個(gè)IO端口，兩次調(diào)用，兩次返回，比阻塞IO并沒有什么優(yōu)越性；關(guān)鍵是能實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)IO端口進(jìn)行監(jiān)聽；

? ?? ?I/O復(fù)用模型會(huì)用到select、poll、epoll函數(shù)，這幾個(gè)函數(shù)也會(huì)使進(jìn)程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，這兩個(gè)函數(shù)可以同時(shí)阻塞多個(gè)I/O操作。而且可以同時(shí)對(duì)多個(gè)讀操作，多個(gè)寫操作的I/O函數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，直到有數(shù)據(jù)可讀或可寫時(shí)，才真正調(diào)用I/O操作函數(shù)。

信號(hào)驅(qū)動(dòng)IO

簡介：兩次調(diào)用，兩次返回；

????首先我們?cè)试S套接口進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)I/O,并安裝一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)，進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行并不阻塞。當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時(shí)，進(jìn)程會(huì)收到一個(gè)SIGIO信號(hào)，可以在信號(hào)處理函數(shù)中調(diào)用I/O操作函數(shù)處理數(shù)據(jù)。

異步IO模型

???????? 簡介：數(shù)據(jù)拷貝的時(shí)候進(jìn)程無需阻塞。

? ? ?當(dāng)一個(gè)異步過程調(diào)用發(fā)出后，調(diào)用者不能立刻得到結(jié)果。實(shí)際處理這個(gè)調(diào)用的部件在完成后，通過狀態(tài)、通知和回調(diào)來通知調(diào)用者的輸入輸出操作

同步IO引起進(jìn)程阻塞，直至IO操作完成。
異步IO不會(huì)引起進(jìn)程阻塞。
IO復(fù)用是先通過select調(diào)用阻塞。

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5個(gè)I/O模型的比較：

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1. select、poll、epoll簡介

epoll跟select都能提供多路I/O復(fù)用的解決方案。在現(xiàn)在的Linux內(nèi)核里有都能夠支持，其中epoll是Linux所特有，而select則應(yīng)該是POSIX所規(guī)定，一般操作系統(tǒng)均有實(shí)現(xiàn)

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select：

select本質(zhì)上是通過設(shè)置或者檢查存放fd標(biāo)志位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行下一步處理。這樣所帶來的缺點(diǎn)是：

1、 單個(gè)進(jìn)程可監(jiān)視的fd數(shù)量被限制，即能監(jiān)聽端口的大小有限。

????? 一般來說這個(gè)數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)存關(guān)系很大，具體數(shù)目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位機(jī)默認(rèn)是1024個(gè)。64位機(jī)默認(rèn)是2048.

2、 對(duì)socket進(jìn)行掃描時(shí)是線性掃描，即采用輪詢的方法，效率較低：

?????? 當(dāng)套接字比較多的時(shí)候，每次select()都要通過遍歷FD_SETSIZE個(gè)Socket來完成調(diào)度,不管哪個(gè)Socket是活躍的,都遍歷一遍。這會(huì)浪費(fèi)很多CPU時(shí)間。如果能給套接字注冊(cè)某個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)他們活躍時(shí)，自動(dòng)完成相關(guān)操作，那就避免了輪詢，這正是epoll與kqueue做的。

3、需要維護(hù)一個(gè)用來存放大量fd的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣會(huì)使得用戶空間和內(nèi)核空間在傳遞該結(jié)構(gòu)時(shí)復(fù)制開銷大

poll：

poll本質(zhì)上和select沒有區(qū)別，它將用戶傳入的數(shù)組拷貝到內(nèi)核空間，然后查詢每個(gè)fd對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)，如果設(shè)備就緒則在設(shè)備等待隊(duì)列中加入一項(xiàng)并繼續(xù)遍歷，如果遍歷完所有fd后沒有發(fā)現(xiàn)就緒設(shè)備，則掛起當(dāng)前進(jìn)程，直到設(shè)備就緒或者主動(dòng)超時(shí)，被喚醒后它又要再次遍歷fd。這個(gè)過程經(jīng)歷了多次無謂的遍歷。

它沒有最大連接數(shù)的限制，原因是它是基于鏈表來存儲(chǔ)的，但是同樣有一個(gè)缺點(diǎn)：

1、大量的fd的數(shù)組被整體復(fù)制于用戶態(tài)和內(nèi)核地址空間之間，而不管這樣的復(fù)制是不是有意義。????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2、poll還有一個(gè)特點(diǎn)是“水平觸發(fā)”，如果報(bào)告了fd后，沒有被處理，那么下次poll時(shí)會(huì)再次報(bào)告該fd。

epoll:

epoll支持水平觸發(fā)和邊緣觸發(fā)，最大的特點(diǎn)在于邊緣觸發(fā)，它只告訴進(jìn)程哪些fd剛剛變?yōu)榫托钁B(tài)，并且只會(huì)通知一次。還有一個(gè)特點(diǎn)是，epoll使用“事件”的就緒通知方式，通過epoll_ctl注冊(cè)fd，一旦該fd就緒，內(nèi)核就會(huì)采用類似callback的回調(diào)機(jī)制來激活該fd，epoll_wait便可以收到通知

epoll的優(yōu)點(diǎn)：

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1、沒有最大并發(fā)連接的限制，能打開的FD的上限遠(yuǎn)大于1024（1G的內(nèi)存上能監(jiān)聽約10萬個(gè)端口）；
2、效率提升，不是輪詢的方式，不會(huì)隨著FD數(shù)目的增加效率下降。只有活躍可用的FD才會(huì)調(diào)用callback函數(shù)；
??????即Epoll最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它只管你“活躍”的連接，而跟連接總數(shù)無關(guān)，因此在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，Epoll的效率就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于select和poll。

3、?內(nèi)存拷貝，利用mmap()文件映射內(nèi)存加速與內(nèi)核空間的消息傳遞；即epoll使用mmap減少復(fù)制開銷。

select、poll、epoll 區(qū)別總結(jié)：

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1、支持一個(gè)進(jìn)程所能打開的最大連接數(shù)

select	單個(gè)進(jìn)程所能打開的最大連接數(shù)有FD_SETSIZE宏定義，其大小是32個(gè)整數(shù)的大小（在32位的機(jī)器上，大小就是32*32，同理64位機(jī)器上FD_SETSIZE為32*64），當(dāng)然我們可以對(duì)進(jìn)行修改，然后重新編譯內(nèi)核，但是性能可能會(huì)受到影響，這需要進(jìn)一步的測(cè)試。
poll	poll本質(zhì)上和select沒有區(qū)別，但是它沒有最大連接數(shù)的限制，原因是它是基于鏈表來存儲(chǔ)的
epoll	雖然連接數(shù)有上限，但是很大，1G內(nèi)存的機(jī)器上可以打開10萬左右的連接，2G內(nèi)存的機(jī)器可以打開20萬左右的連接

2、FD劇增后帶來的IO效率問題

select	因?yàn)槊看握{(diào)用時(shí)都會(huì)對(duì)連接進(jìn)行線性遍歷，所以隨著FD的增加會(huì)造成遍歷速度慢的“線性下降性能問題”。
poll	同上
epoll	因?yàn)閑poll內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)是根據(jù)每個(gè)fd上的callback函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，只有活躍的socket才會(huì)主動(dòng)調(diào)用callback，所以在活躍socket較少的情況下，使用epoll沒有前面兩者的線性下降的性能問題，但是所有socket都很活躍的情況下，可能會(huì)有性能問題。

3、 消息傳遞方式

select	內(nèi)核需要將消息傳遞到用戶空間，都需要內(nèi)核拷貝動(dòng)作
poll	同上
epoll	epoll通過內(nèi)核和用戶空間共享一塊內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)的。

總結(jié)：

綜上，在選擇select，poll，epoll時(shí)要根據(jù)具體的使用場合以及這三種方式的自身特點(diǎn)。

1、表面上看epoll的性能最好，但是在連接數(shù)少并且連接都十分活躍的情況下，select和poll的性能可能比epoll好，畢竟epoll的通知機(jī)制需要很多函數(shù)回調(diào)。

2、select低效是因?yàn)槊看嗡夹枰喸儭５托б彩窍鄬?duì)的，視情況而定，也可通過良好的設(shè)計(jì)改善

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對(duì)于poll函數(shù)，內(nèi)核每次修改的是pollfd結(jié)構(gòu)體的revents成員，而events成員保持不變，因此下次調(diào)用poll時(shí)應(yīng)用程序無須重置pollfd類型的事件集參數(shù)。由于每次select和poll調(diào)用都返回整個(gè)用戶注冊(cè)的事件集合（其中包括就緒的和圍酒席的），所以應(yīng)用程序索引就緒文件描述符的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。epoll則采用與select和poll完全不同的方式來管理用戶注冊(cè)的事件。它在內(nèi)核中維護(hù)一個(gè)事件表，并提供了一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)調(diào)用epoll_ctl來控制往其中添加、刪除、修改事件。這樣每次epoll_wait調(diào)用都直接從該內(nèi)核事件表中取得用戶注冊(cè)的事件，而無須反復(fù)從用戶空間讀入這些事件。epoll_wait系統(tǒng)調(diào)用的events參數(shù)僅用來返回就緒的事件，這使得應(yīng)用程序索引的就緒文件描述符的時(shí)間復(fù)雜度達(dá)到0(1)。

需要說明的是：
???????epoll的效率未必一定比select和poll高。當(dāng)活動(dòng)連接比較多的時(shí)候，epoll_wait的效率未必比select和poll高，因?yàn)榇藭r(shí)回調(diào)函數(shù)被觸發(fā)的過于頻繁。所以，epoll_wait適用于連接數(shù)量多，但活動(dòng)連接較少的情況。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【精辟】socket阻塞与非阻塞，同步与异步，select，pool，epool的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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