为进一步提升服务器效率，人们提出了一种被称为I/O多路转接的模型。其中“多路”指代连接到服务器的多个客户端程序，而“转接”则是指在服务器主线与各分支之间设置一个“岗位”，由该岗位实现监控多路连接中数据状态的功能，若某路连接中数据就绪，就通知服务器，使主程序对该路请求作出处理。
与多进程和多线程并发服务器相比，I/O多路转接服务器实现了I/O多路复用，系统不必创建多进程或多线程，也不必维护多个进程或线程，因此大大降低了系统开销。
Linux系统实现I/O多路转接函数有：
- select()
- poll()
- epoll()
图 select通信模型示意图
- 使用select搭建的I/O多路转接服务器是一种基于非阻塞的服务器；
- 当有客户端连接请求到达时，accept会返回一个文件描述符，该文件描述符会被存储到由select监控的文件描述符表中，每个文件描述符对应的文件都可进行I/O操作，因此select可通过监控表中各个文件描述符，来获取对应的客户端I/O状态。
- 若每路程序中都没有数据到达，线程将阻塞在select上；否则select将已就绪客户端程序的数量返回到服务器。
#includeint select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); struct timeval{ long tv_sec; long tv_user; };
功能： 监视客户端I/O接口的状态
参数说明：
- nfds：设置select监控的文件描述符的范围，需设置为文件描述符最大值加1；
- readfds：可读取数据的文件描述符集，fd_set实质为长整型，这些集合中的每一位都对应一个文件描述符的状态；若集合参数被设置为NULL，表示不关心文件的对应状态；
- writefds：可写入数据的文件描述符集；
- exceptfds：发生异常的文件描述符集；
- timeout：设置select的阻塞时长，其取值有如下几种情况：
– 若timeval=NULL，表示永远等待；
– 若timeval>0，表示等待固定时长；
– 若timeval=0，select将在检查过指定文件描述符后立即返回（轮询）。
Linux系统提供了一系列操作文件描述符集的函数：
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
| void FD_CLR(int fd,fd_set *set); | 将集合中的文件描述符fd清除（将fd位置为0） |
| int FD_ISSET(int fd,fd_set *set); | 测试集合中文件描述符fd是否存在于集合中，若存在则返回非0 |
| void FD_SET(int fd,fd_set *set); | 将文件描述符fd添加到集合中（将fd位置为1） |
| void FD_ZERO(fd_set *set); | 清除集合中所有的文件描述符（所有位置0） |
返回值说明：
- 大于0：表示已就绪文件描述符的数量，此种情况下某些文件可读写或有错误信息；
- 等于0：表示等待超时，没有可读写或错误的文件；
- -1：表示出错返回，同时errno将被设置。
特别说明：
- select可监控的进程数量是有限的，该数量受到两个因素的限制。
–第一个因素是进程可打开的文件数量；
–第二个因素是select中的集合fd_set的容量。 - 进程可打开文件的上限可通过ulimit –n命令或setrlimit函数设置，但系统所能打开的最大文件数也是有限的；
- select中集合fd_set的容量由宏FD_SETSIZE（定义在linux/posix_types.h中）指定；
- 即便通过重新编译内核的方式修改FD_SETSIZE，也不一定能提升select服务器的性能，因为若select一次监测的进程过多，单轮询便要耗费大量的时间。
