I/O多路复用

• 非阻塞I/O，recvfrom系统调用后，内核会立马返回，进程可以干点其他事，然后再发起系统调用重复上面的过程，拷贝数据的整个过程进程仍然是阻塞的
• 阻塞I/O，进程发起系统调用后，在没有数据准备好时，进程会被阻塞，知道数据从内核复制到用户控件完成

• 多路复用I/O，可以同时等待多个socket，当有一个socket数据准备好时就返回，然后由进程发起系统调用，将数据从内核拷贝到用户空间，此过程进程是阻塞的

• 异步I/O，用户进程进行aio_read系统调用之后，无论内核数据是否准备好都直接返回，然后用户态进程可以去做别的事情，等socket数据准备好后，内核直接赋值数据给进程，然后由内核向进程发送通知

1. select模型

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• 设备文件描述符被存放在一个数组中，然后select调用会遍历这个数组，遍历结束后如果没有一个可用的设备文件描述符，则会让用户进程睡眠，知道等待资源可用

#include <sys/select.h>#include <sys/time.h>

* int select( //返回fd_set可用的套接字个数        IN int nfds,    //0 无意义,最大文件描述符值+1        IN OUT fd_set* readfds,  //检查可读性，可读描述符集合        IN OUT fd_set* writefds, //检查可写性，可写描述符集合        IN OUT fd_set* exceptfds, //例外数据，异常描述符        IN const struct timeval* timeout); //函数的返回时间struct timeval {    long tv_sec;  //秒    long tv_usec; //毫秒}；

• fd_set是一个SOCKET 队列，可以用一下宏操作

FD_CLR(s, *set) //从队列set删除句柄FD_ISSET(s, *set) //检查句柄s是否存在与队列set中FD_SET(s， *set) //把句柄s添加到队列set中，翔要检查一个套接字是否有数据需要接受，把套接字句柄加入可读性检查队列中FD_ZERO(*set) //把set队列初始化为空队列,初始化select函数的第二三四个参数

• select调用是内核级别的
• 调用select函数，如果该套接字没有数据可以接受，select函数会把该套接字从可读性检查队列中删除
• 利用select函数，可以判断套接字上是否存在数据或者能否向一个套接字写入数据。
• 存在问题： 都预设了64个客户端连接，虽然实现时不受这个限制（使用分段轮询），但是效率会打折扣。
• select工作一次需要遍历两次列表，在轮询的时候需要遍历一次，再新的一轮开始时，将列表加入队列有需要遍历一次

1. 普通seclet模型

• 缺点： 需要一个死循环不停地遍历所有的客户端套接字集合，当连接很多时会影响效率。
• 解决了每一个客户端都去开辟新的线程与其通信的问题。用到函数为select

2. wsaasyncselect模型

• 有客户端数据到来时，系统给发送消息给程序，程序只要定义好消息处理方法就行，用到的函数是WSAAsyncSelect
• 解决了普通select模型的问题，
• 缺点： 智能用到windows中，需要一个接受系统消息的窗口句柄

3. WsaEventSelecdt模型

• 不用轮询，在客户端有数据到来时，系统发送通知给我们的程序，但是不是发送消息，而是通过实践的方式通知我们的程序
• 用到函数WSAEventSelect

4. 流程

SOCKET g_CliSocketArr[FD_SETSIZE];int g_iTotalConn = 0;//以上为全局变量fd_set fdread;int ret;struct timeval tv = {1, 0};while (true) {    FD_ZERO(&fdread); //清空队列    for (int i=0; i<g_iTotalConn; i++)         FD_SET(g_CliSocketArr[i], &fdread); //将检查的套接口加入队列，遍历第一次    ret = select(0, &fdread, NULL, NULL, &tv); //遍历第二次，一次IO两次遍历，低效    // 调用select函数，如果该套接字没有数据可以接受，select函数会把该套接字从可读性检查队列中删除    // 需要在连接数为0的时候做特殊处理，因为如果读集中没有任何套接字，select会立即返回，会导致想成是一个毫无停顿的死循环    if (ret == 0)         continue;    for (int i=0; i<g_iTotalConn; i++) {        if (FD_ISSET(g_CliSocketArr[i], &fdread)) { //是否依然在队列,是的话，说明可以马上进行IO操作而不会被阻塞            //从套接字读取数据            //读取失败关闭套接字            //成功读取数据，继续其他操作        }    }}