Netty——（3）高并发编程必备知识IO多路复用技术select、poll、epoll分析
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1.什么是IO多路复用：
I/O多路复用，I/O是指网络I/O, 多路指多个TCP连接(即socket或者channel），复用指复用一个或几个线程。
简单来说：就是使用一个或者几个线程处理多个TCP连接
最大优势是减少系统开销小，不必创建过多的进程/线程，也不必维护这些进程/线程
2.select基本原理：
监视文件3类描述符： writefds、readfds、和exceptfds （Linux一切即文件）
调用后select函数会阻塞住，等有数据 可读、可写、出异常 或者 超时 就会返回
select函数正常返回后，通过遍历fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件，来找到就绪的描述符fd，然后进行对应的IO操作
几乎在所有的平台上支持，跨平台支持性好
select一般支持几千上万个连接
缺点：
1）select采用轮询的方式扫描文件描述符，全部扫描，随着文件描述符FD数量增多而性能下降
2）每次调用 select()，需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历(消息传递都是从内核到用户空间)
3）最大的缺陷就是单个进程打开的FD有限制，默认是1024 （可修改宏定义常量，但是效率仍然慢）
单个进程不可能一下打开几百万个连接
static final int MAX_FD = 1024 即使修改由于上面两个问题也不会支持百万级别的连接
3.poll的基本原理：
select() 和 poll() 系统调用的大体一样，处理多个描述符也是使用轮询的方式，根据描述符的状态进行处理
一样需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历。
最大区别是: poll没有最大文件描述符限制（使用链表的方式存储fd）
单项链表双向链表可以无限的拓展
支持几千上万连接
4.epoll基本原理：
在2.6内核中提出的，对比select和poll，epoll更加灵活，没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次
使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用callback的回调机制来**对应的fd（洗衣服的例子）
优点：
1)没fd这个限制，所支持的FD上限是操作系统的最大文件句柄数（Linux的最大的句柄数可以查看一般65535 但是可以进行调整的可以调成几十W），1G内存大概支持10万个句柄（16G内存单机支持百万的连接也是可以的只要模型使用的正确）
2)效率提高，使用回调通知而不是轮询的方式，不会随着FD数目的增加效率下降
3)通过callback机制通知，内核和用户空间mmap同一块内存实现（不需要copy来copy去）
Linux内核核心函数（c里面的）（select和poll只有一个函数select/poll）
epoll中一组函数通过这三个函数之间的配合完成处理百万级别的连接
1)epoll_create() 在Linux内核里面申请一个文件系统 B+树，返回epoll对象，也是一个fd
2)epoll_ctl() 操作epoll对象，在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd, 绑定一个callback函数
（如epoll对象中有100万个连接，--->其中活跃的有1万 ---->把这10000个活跃的fd放到一个集合epoll_wait
只需判断集合是否为空把所有的fd进行IO操作就好了 根本不需要进行轮询）
3)epoll_wait() 判断并完成对应的IO操作
缺点：
编程模型比select/poll 复杂
例子：100万个连接，里面有1万个连接是活跃，在 select、poll、epoll分别是怎样的表现
select：不修改宏定义，则需要 1000个进程才可以支持 100万连接
poll：100万个链接，遍历都响应不过来了，还有空间的拷贝消耗大量的资源
epoll: 不需轮询 不需copy （三个函数巧妙的配合就能完成单机支持百万的连接）