谈谈你对IO多路复用的理解 面试官

“IO 多路复用”是编程中常见的技术词汇，使用这种技术的框架有很多，如，Redis、Kafka、Netty、Nginx 中都用到了此技术。那问题来了，什么是 IO 多路复用？它的具体实现技术有哪些？这些技术之间有什么区别？今天我们就来简单的探讨一下。

IO 多路复用技术是一种允许单个线程管理多个网络连接的技术，它使得服务器能够高效地处理大量的并发连接而不需要为每个连接创建一个独立的线程或进程。

想象如果客户端有成千上万个的情况下，那么非 IO 多路复用就会有成千上万个线程，那么就会发生 IO 过度争抢和多线程切换的问题，因为 CPU 资源只有几个，而要执行的线程却有成千上万个。

常用的 IO 多路复用实现技术有：select、poll、epoll 和 kqueue 等，它们的具体介绍如下。

文件描述符数量受限 ：通常限制为 1024 个，可以通过修改系统参数来增加这个限制，但这样做会消耗更多的系统资源。

效率低下 ：每次调用 select 都需要将文件描述符列表复制到内核，检查完后又需要复制回用户空间，这对于大量文件描述符来说效率很低。

不支持边缘触发模式 ：只支持水平触发模式。

边缘触发模式 VS 水平触发模式

优点 ：减少了系统调用次数，提高了效率，特别适合于大数据量传输的场景。

缺点 ：要求应用程序必须在接收到事件后尽可能多地读取或写入数据，否则可能会错过后续的数据。因此，边缘触发模式对编程的要求较高，需要更加小心地处理。

无数量限制 ：没有文件描述符数量限制。

高效 ：只有活跃的文件描述符才会被传递给用户空间，减少了不必要的复制操作。

功能强大 ：支持边缘触发和水平触发两种工作模式。

功能更强大 ：不仅支持文件描述符的事件通知，还能处理其他类型的事件。

性能优秀 ：与 epoll 类似，只有活跃的文件描述符才会被处理，从而提高了效率。

select、poll、epoll 和 kqueue 之间的区别如下：

什么叫做“文件描述符”？IO 多路复用为什么要进行“数据拷贝”？