多路复用器： 一种IO复用技术可以让一个进程同时为多个客户端端提供服务，减少了系统调用次数。常见三种：select、poll和epoll。
wakeup callback机制： 这是IO多路复用机制存在的本质。Linux通过socket睡眠队列来管理所有等待socket的某个事件的process，同时通过wakeup机制来异步唤醒整个睡眠队列上等待事件的process，通知process相关事件发生。通常情况，socket的事件发生的时候，其会顺序遍历socket睡眠队列上的每个process节点，调用每个process节点挂载的callback函数。在遍历的过程中，如果遇到某个节点是排他的，那么就终止遍历，总体上会涉及两大逻辑：（1）睡眠等待逻辑；（2）唤醒逻辑。
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
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select参数含义：
- nfds： 文件描述符个数。
- struct fd_set： 存放文件描述符(file descriptor)的集合，包括：可读，可写，发生异常三种状态。
- struct timeval： 等待的时间。
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select原理：
- fd_set： fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd，1字节长的fd_set最大可以对应8个fd
- 返回值： 成功时：返回三中描述符集合中准备的文件描述符数量；超时：返回0；错误：返回-1。 select总结：
- select多路复用器是采用 轮询方式，一直在轮询所有的相关内核进程，查看他们的进程状态。若已经就绪（该就绪队列底层由 数组实现），则马上将该内核进程放入到就绪队列。否则，继续查看下一个内核进程状态。在处理内核进程事务之前，app进程首先会从内核空间中将用户连接请求相关数据复制到用户空间。 select缺陷：
- ⭐对所有内核进程采用轮询方式效率会很低。因为对于大多数情况下，内核进程都不属于就绪状态，只有少部分才会是就绪态。所以这种轮询结果大多数是毫无意义的。
- ⭐由于就绪队列底层由数组实现，所以其所能处理的内核进程数量是由限制的，即其能够处理的最大并发连接数是有限制的。
- ⭐从内核空间到用户空间的复制，系统开销大。
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
struct pollfd{
int fd; //文件描述符
short events; //等待的事件
short revents; //实际发生的事件
};
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poll参数含义：
- fds： 指向一个结构体数组的第0个元素的指针，每个数组元素都是一个struct pollfd结构，用于指定测试某个给定的fd的条件。
- fd： 每一个 pollfd 结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示 poll() 监视多个文件描述符。
- fds： 指定监测fd的事件（输入、输出、错误），每一个事件有多个取值。
- events： 存放文件描述符(file descriptor)的集合，包括：可读，可写，发生异常三种状态。
- revents： revents 域是文件描述符的操作结果事件，内核在调用返回时设置这个域，events 域中请求的任何事件都可能在 revents 域中返回。
- nfds： 用来指定第一个参数数组元素个数。
- timeout： 指定等待的毫秒数，无论 I/O 是否准备好，poll() 都会返回. poll原理：
- fd_set： fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd，1字节长的fd_set最大可以对应8个fd
- 返回值： 成功时：poll() 返回结构体中 revents 域不为 0 的文件描述符个数；超时：返回0；错误：返回-1。 poll与select区别：
- 其就绪队列由链表实现；
- 对于要处理的内核进程数量理论上是没有限制。 select缺陷：
- poll并没着手解决性能问题，poll只是解决了select的问题fds集合大小1024限制问题。
epoll的接口非常简单，一共就三个函数：
⭐epoll_create:
int epoll_create(int size);
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epoll_create函数：
- size： 必须设置一个大于0的值。
- 返回值： 调用成功返回一个非负值的文件描述符pollfd，调用失败返回-1。
⭐epoll_ctl:
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
poll_event:
struct epoll_event {
uint32_t events; // 需要检测的fd事件，取值与poll函数一样
epoll_data_t data; // 用户自定义数据
};
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
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epoll_ctl函数：
- epfd： 调用epoll_create函数创建的pollfd。
- op： 表示向epollfd上添加、修改或移除一个其他fd。（EPOLL_CTL_ADD、EPOLL_CTL_MOD、EPOLL_CTL_DEL）
- fd： 即需要被操作的fd。
- event： 是一个epoll_event结构体的地址。
- 返回值： 调用成功返回0，调用失败返回-1。
⭐epoll_wait
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
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epoll_wait函数：
- epfd： 调用epoll_create函数创建的epollfd。
- event： 是一个epoll_event结构数组的首地址，这是一个输出参数，函数调用成功后，events中存放的是与就绪事件相关epoll_event结构体数组。
- maxevents： 数组元素的个数。
- timeout： 超时时间，单位是毫秒，如果设置为0，epoll_wait会立即返回。
- 返回值： 调用成功会返回有事件的fd数目；如果返回0表示超时；调用失败返回-1。
epoll在被内核初始化时（操作系统启动），同时会开辟出epoll自己的内核高速cache区，用于安置每一个我们想监控的socket。这些socket会以红黑树的形式保存在内核cache里，以支持快速的查找、插入、删除。
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poll与select区别：
- ⭐epoll多路复用器是对select与poll的增强与改进，其不再采用轮询方式，而是采用 回调方式实现对内核进程状态的获取；
- ⭐一旦内核进程就绪，其就会回调epoll多路复用器，进入到多路复用器的就绪队列（由 链表实现）；
- ⭐应用程序所使用的数据，也不再从内核空间复制到用户空间了，而是使用mmap (是指文件/对象的内存映射，被映射到多个内存页上)零拷贝机制，所以同一块内存(共享内存)就可以避免这个问题，大大降低了系统开销。
epoll 一定要加定时器
LT模式和ET模式select()、poll()模型都是水平触发模式 （LT），epoll()模型即支持水平触发，也支持边缘触发 (ET)，默认是水平触发。边缘触发 是指每当状态变化时发生一个io事件， 条件触发 是只要满足条件就发生一个io事件。
** LT：** 默认/缺省的工作方式，支持 block 和 no_block socket，这种工作方式下，内核会通知你一个 fd 是否就绪，然后才可以对这个就绪的 fd 进行I/O操作。就算你没有任何操作，系统还是会继续提示 fd 已经就绪，不过这种工作方式出错会比较小。(水平触发，只要有数据可以读，不管怎样都会通知)
** ET：** 高速工作方式 ，仅支持 no_block socket，这种工作方式下，当 fd 从未就绪变为就绪时，内核会通知 fd 已经就绪，并且内核认为你知道该 fd 已经就绪，不会再次通知了，除非因为某些操作导致fd就绪状态发生变化。如果一直不对这个 fd 进行I/O操作，导致 fd 变为未就绪时，内核同样不会发送更多的通知，因为 only once。所以这种方式下，出错率比较高，需要增加一些检测程序。(边缘触发，只有状态发生变化时才会通知，可以理解为电平变化)
总结：
1.对于监听的sockfd，最好使用水平触发模式，边缘触发模式会导致高并发情况下，有的客户端会连接不上。如果非要使用边缘触发，网上有的方案是用while来循环accept()。
2.对于读写的connfd，水平触发模式下，阻塞和非阻塞效果都一样，不过为了防止特殊情况，还是建议设置非阻塞。
3.对于读写的connfd，边缘触发模式下，必须使用非阻塞IO，并要一次性全部读写完数据。
