1.21、介绍一下socket中的多路复用、epoll的水平和边缘触发模式？

1. select

优点：

• • 可移植性好，几乎所有Unix系统都支持。
• • 支持微秒级超时精度，适合对超时要求较高的场景。

缺点：

• • 监听的文件描述符数量有限制，默认最大1024个（可调，但有限制）。
• • 每次调用都需要将文件描述符集合从用户空间复制到内核空间，调用结束后再复制回来，内存拷贝开销大。
• • 需要维护fd_set数据结构，且调用时需重新设置，效率较低。

2. poll

优点：

• • 没有文件描述符数量的硬性限制，理论上支持更多连接。
• • 接口比select更简洁，无需重置fd集合。

缺点：

• • 和select一样，每次调用都需要在用户态和内核态之间复制文件描述符数组，内存拷贝开销大。
• • 仍然是线性扫描所有监听的文件描述符，效率随数量增加线性下降。

3. epoll（Linux特有）

优点：

• • 不限制监听的文件描述符数量，支持大规模连接。
• • 内核维护监听集合，用户态无需每次复制整个集合，只在添加/修改时复制一次，减少内存拷贝开销。
• • 事件通知采用回调方式，只返回触发事件的文件描述符，避免无效扫描，效率高，时间复杂度接近O(1)。
• • 支持多线程同时等待同一个epoll实例，提高并发性能。

缺点：

• • 仅Linux支持，不具备跨平台性。
• • 使用复杂度较高，尤其是边缘触发模式，需要正确处理非阻塞I/O，容易出错。

epoll的触发模式：水平触发（Level-Triggered, LT）与边缘触发（Edge-Triggered, ET）

水平触发（LT）

• • 默认模式。
• • 只要文件描述符处于就绪状态（如缓冲区有数据可读），epoll_wait就会持续通知应用程序。
• • 应用程序可以多次读取数据，每次调用epoll_wait都会返回该文件描述符。
• • 编程简单，不容易漏掉事件，但可能产生重复通知，导致系统调用次数多，效率稍低。

边缘触发（ET）

• • 只有在文件描述符状态发生变化时（如从不可读变为可读）才通知一次。
• • 应用程序必须一次性读完所有数据，或写完所有数据，否则不会再次收到通知。
• • 需要将文件描述符设置为非阻塞模式，配合循环读写直到返回EAGAIN。
• • 减少系统调用次数，提升效率，适合高性能场景。
• • 编程复杂，稍有不慎可能导致事件丢失或死锁。

总结

select和poll适合连接数较少、跨平台需求强的应用，epoll适合Linux下高并发、大连接数的网络服务器。epoll的边缘触发模式在性能上优于水平触发，但对程序设计要求更高，需要开发者合理使用非阻塞I/O和事件循环机制。
本文首发于【讳疾忌医-note】公众号，未经授权，不得转载。
（加入我的知识星球，免费获取账号，解锁所有文章。）