参考文章：9.2 I/O 多路复用：select/poll/epoll
I/O 多路复用 $\color{red}{★}$
多路复用：一个 线程/进程 处理多个io事件流的请求。select/poll/epoll内核提供给用户态的多路复用系统调用，进程可以通过一个系统调用函数从内核中获取多个事件。
select/poll/epoll是如何获取网络事件的呢？
在获取事件时，先把所有连接（文件描述符集合）传给内核，再由内核返回产生了事件的连接，最后在用户态中处理这些连接对应的请求即可。
select、poll实现多路复用的方式及区别
两者并没有本质区别，它们内部都是使用「线性结构」来存储进程关注的 Socket 集合。
方式：
- 在使用时，首先要把关注的 Socket 集合通过 select/poll 系统调用从用户态拷贝到内核态。
- 然后由内核检测事件，当有网络事件产生时，内核需要遍历进程关注的 Socket 集合，找到有事件产生的 Socket，并将其状态标记为 可读/可写。
- 然后把整个 Socket 集合从内核态拷贝到用户态，用户态还要再次遍历整个 Socket 集合找到被标记为 可读/可写 的 Socket，然后对其处理。
区别：
select使用 BitsMap位图 的方式存储 fd_set，支持的文件描述符个数受限（由linux内核中的 FD_SETSIZE 限制），默认为 1024，只能监听 0~1023 的文件描述符。poll则使用动态数组的方式存储 fd_set，以链表形式来组织。突破了 select 中文件描述符的个数限制，当然还是会受到系统文件描述符个数限制。
缺点：
很明显发现，select和 poll的缺陷在于：当客户端越多，也就是 Socket 集合越大，Socket 集合的2次遍历（时间复杂度为 O(n)）和2次拷贝会带来很大的开销。
此方式随着并发数上来，性能的损耗会呈指数级增长，因此也很难应对 C10K问题（即单机1万个并发连接）。
epoll实现多路复用的方式及区别
epoll是解决 C10K 问题的利器，通过两个方面解决了 select/poll的问题。
epoll在内核里使用「红黑树」来关注进程所有待检测的 Socket。红黑树是个高效的数据结构，增删改一般时间复杂度是 O(logn)。
通过对这棵黑红树的管理，不需要像 select/poll在每次操作时都传入整个 Socket 集合，而只需要传入一个待检测的 socket，减少了内核和用户空间大量的数据拷贝和内存分配。
- epoll 使用事件驱动（回调函数）的机制，内核里维护了一个「链表」来记录有事件产生的就绪事件。
只将有事件发生的 Socket 集合传递给用户态应用程序，不需要像 select/poll 那样轮询整个集合（包含有事件和无事件的 Socket ），大大提高了检测的效率。
而且，epoll支持边缘触发（产生事件时，仅通知一次）和水平触发（产生事件时，一直通知）的方式，而 select/poll只支持水平触发。一般而言，边缘触发的方式会比水平触发的效率高。
