一、多進(jìn)程和多線(xiàn)程的本質(zhì)

• 多個(gè)執(zhí)行單位競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)間片

執(zhí)行單位大部分時(shí)間都在阻塞等待客戶(hù)端的數(shù)據(jù)到來(lái)(阻塞在read()或者accept())
活躍的就那么幾個(gè)
就緒態(tài)，調(diào)度，分配時(shí)間片，運(yùn)行態(tài)，恢復(fù)CPU現(xiàn)場(chǎng)
PCB保存了寄存器等信息
執(zhí)行單位之間的切換太多，消耗了大量的時(shí)間

• 每個(gè)執(zhí)行單位中都有一個(gè)socket
  上面的這個(gè)呢，被我們稱(chēng)為阻塞的模型——

缺點(diǎn)是CPU切換太頻繁

二、非阻塞輪詢(xún)模型

• 只啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，然后這個(gè)進(jìn)程中來(lái)輪詢(xún)每個(gè)套接字，把每個(gè)套接字都設(shè)置成非阻塞的，每個(gè)套接字都read()一遍，不斷地輪詢(xún)遍歷

缺點(diǎn)是CPU可能會(huì)不斷空轉(zhuǎn)，即使沒(méi)有數(shù)據(jù)CPU的使用率也會(huì)很高，即使加入一個(gè)sleep()，但是會(huì)導(dǎo)致實(shí)時(shí)性變差
優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有了阻塞模型中執(zhí)行單位之間的切換

三、IO復(fù)用 模型

• IO復(fù)用 = 反應(yīng)堆
• 套接字就是IO

四、select

• 只能支持1024個(gè)文件描述符(1024位對(duì)應(yīng)的是128個(gè)字節(jié))
• 反應(yīng)堆fd_set

每一個(gè)文件描述符是否在這個(gè)fd_set集合中，在的話(huà)就置1

• select()函數(shù)是用來(lái)監(jiān)聽(tīng)文件描述符集合fd_set
• select也是阻塞的，除非有一個(gè)文件描述符被觸發(fā)了

select有3個(gè)反應(yīng)堆

• 處理返回的fd_sets就叫解復(fù)用

select是輪詢(xún)的方式來(lái)監(jiān)聽(tīng)反應(yīng)堆的，我們可以看第一個(gè)參數(shù)是maxfds + 1來(lái)得知其本質(zhì)

• 最后一個(gè)參數(shù)timeout是一個(gè)結(jié)構(gòu)體

• NULL：一直阻塞，直到監(jiān)聽(tīng)的反應(yīng)堆里面有數(shù)據(jù)
• timeout = 10：到了超時(shí)時(shí)間，就會(huì)返回，返回值可能為0也可能比0大
• timeout = 0：直接返回，不會(huì)阻塞等待，相當(dāng)于非阻塞

• listenfd監(jiān)聽(tīng)的數(shù)據(jù)是TCP層的數(shù)據(jù)（比如SYN報(bào)文，FIN報(bào)文），不是應(yīng)用層的數(shù)據(jù)
• 反應(yīng)堆fd_sets在select()中是一個(gè)傳入傳出參數(shù)，傳入是告知監(jiān)聽(tīng)哪些文件描述符，傳出是告知有多少個(gè)文件描述符可讀
• 時(shí)間復(fù)雜度是O(n)

五、poll

• poll——舉手
• poll反應(yīng)堆（傳入和傳出區(qū)分開(kāi)了）——結(jié)構(gòu)體數(shù)組

所以poll是不需要重新初始化反應(yīng)堆的，但是select需要
ulimit -a
/etc/limit.conf文件修改打開(kāi)文件的數(shù)量

• 時(shí)間復(fù)雜度是O(n)（處理n個(gè)連接）

• poll的timeout——一個(gè)整型數(shù)

-1表示阻塞，0表示立即返回非阻塞，>0表示定時(shí)

• select反應(yīng)堆（傳入傳出參數(shù)整合在了一起）——文件描述符集合

需要重新初始化反應(yīng)堆

• select的timeout——結(jié)構(gòu)體

六、epoll

• 維護(hù)一棵樹(shù)（內(nèi)核空間中）

• LT

隔一段時(shí)間就會(huì)檢查是否從0變?yōu)榱?，不能夠及時(shí)地反饋

• ET

可以捕捉的到0變?yōu)?的時(shí)刻，所以快（錯(cuò)過(guò)了這個(gè)邊緣，就永遠(yuǎn)都檢測(cè)不出來(lái)事件觸發(fā)了，但是LT則是后面只要是1，就會(huì)檢測(cè)出來(lái)）

• EPOLLONESHOT

用完一次后（只監(jiān)聽(tīng)一次），監(jiān)聽(tīng)完后會(huì)從樹(shù)上摘下來(lái)

• epollfd是一棵樹(shù)的文件描述符

• epoll_event是一個(gè)隊(duì)列（用戶(hù)空間），當(dāng)有事件觸發(fā)的時(shí)候，內(nèi)核epoll_wait()會(huì)自動(dòng)把對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容填充到就緒隊(duì)列中

• timeout跟poll中是一樣的

• 返回值：有多少個(gè)fd被觸發(fā) 了

就緒隊(duì)列是以一個(gè)數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)的

• 節(jié)點(diǎn)的具體內(nèi)容(val)是epoll_event

• close套接字文件描述符的時(shí)候，還要記著從反應(yīng)堆中去除

• O(log2N)是想象在整個(gè)樹(shù)上只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)被觸發(fā)，找到這個(gè)節(jié)點(diǎn)的最大復(fù)雜度是O(log2N)

• 高效的情景：1000個(gè)連接10個(gè)活躍

1000個(gè)連接1000個(gè)活躍的話(huà)，epoll還不如poll，因?yàn)閑poll比poll多維護(hù)一棵樹(shù)

epoll還不如poll，因?yàn)閑poll比poll多維護(hù)一棵樹(shù)

• key-value, key是fd，value是epoll_event