舉個(gè)例子：
假設(shè)我們需要編寫一個(gè)echo服務(wù)器程序，功能是：
響應(yīng)用戶從標(biāo)準(zhǔn)輸入端鍵入的命令。接收網(wǎng)絡(luò)客戶端發(fā)起的連接請(qǐng)求。這其實(shí)是2個(gè)不同IO事件，該如何等待請(qǐng)求和處理命令呢？
若服務(wù)器在accept中一直等待網(wǎng)絡(luò)客戶端連接，就不能處理輸入命令，反過(guò)來(lái)在read中等待用戶鍵入命令，那就不能接受客戶端請(qǐng)求，你會(huì)說(shuō)我們可以使用多進(jìn)程或多線程，但我們希望不要引起多余的上下文切換，使用單線程來(lái)處理可以嗎？IO多路復(fù)用就是這種解決方法，基本思路是使用select函數(shù)，該函數(shù)會(huì)一直掛起來(lái)監(jiān)聽(tīng)的輸入IO集合（文件描述符），只有在一個(gè)或多個(gè)IO事件發(fā)生后（狀態(tài)變?yōu)榭勺x），將控制權(quán)給應(yīng)用程序。服務(wù)器使用IO多路復(fù)用，借助select函數(shù)監(jiān)測(cè)IO事件的發(fā)生，當(dāng)監(jiān)聽(tīng)的文件描述符變?yōu)榭勺x時(shí)（IO事件發(fā)生），服務(wù)器就為相應(yīng)的狀態(tài)機(jī)執(zhí)行轉(zhuǎn)移，IO多路復(fù)用基本思就是復(fù)用單一或少量線程處理多種IO事件，并不是為了更快的處理IO，而是可以同時(shí)處理多個(gè)IO事件，IO事件可以是標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出、socket等。
生活舉例：
好比你去銀行柜臺(tái)，三個(gè)窗口只有一個(gè)服務(wù)員，你去辦理業(yè)務(wù)相當(dāng)于IO事件，辦理業(yè)務(wù)需要填表，這時(shí)相當(dāng)于你的事件還未準(zhǔn)備好，服務(wù)員可以接收其他窗口的客戶，這種場(chǎng)景相當(dāng)于服務(wù)員一個(gè)人（單一進(jìn)程）監(jiān)聽(tīng)了三個(gè)窗口的事件（IO事件），每次輪詢?cè)儐?wèn)每個(gè)窗口客戶是否填好了表格，沒(méi)好就去下一個(gè)窗口詢問(wèn)，填好了就把這個(gè)表格交給后臺(tái)人員處理，當(dāng)然你可以每個(gè)窗口安排一個(gè)服務(wù)人員，并發(fā)進(jìn)行，但計(jì)算機(jī)不同的是，早期的cpu大多是單核cpu，cpu是分配時(shí)間片區(qū)做到并發(fā)的，相當(dāng)于一個(gè)人一天的工作時(shí)間是固定比如8小時(shí)，2小時(shí)喝茶，2小時(shí)打王者等等，只不過(guò)這個(gè)人的手速很快，干起活來(lái)在你看來(lái)好像是瞬間同時(shí)完成的，這人就是cpu他就這么快！多核多cpu那是后來(lái)才有的事就另說(shuō)了。
實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)IO多路復(fù)用的方式有哪些？這里不會(huì)介紹每個(gè)函數(shù)的具體用法，只讓讀者總體上對(duì)多路復(fù)用有一個(gè)概念模型，深入了解可以參考《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》等相關(guān)書籍
select函數(shù)：系統(tǒng)中的IO被抽象為文件描述符，簡(jiǎn)單說(shuō)select函數(shù)輪詢這些傳給他的文件描述符，發(fā)現(xiàn)有事件就緒（數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間到用戶空間卡拷貝完成），就將數(shù)據(jù)讀取出來(lái)返回給應(yīng)用程序。
poll函數(shù)：和selec函數(shù)比較沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，但沒(méi)有最大文件描述數(shù)量的限制，文件描述符使用鏈表來(lái)存儲(chǔ)，上限取決于系統(tǒng)最大文件句柄打開(kāi)數(shù)，select上限是1024個(gè)文件描述符
epoll模式：select、poll采用輪詢的方式挨個(gè)檢測(cè)每個(gè)文件描述符是否就緒，如果描述符太多，每次都要循環(huán)查找效率太低，能不能使用回調(diào)的方式，當(dāng)文件描述符就緒時(shí)自動(dòng)回調(diào)通知，不用每次循環(huán)，從而讓復(fù)雜度從O（n）降低到O（1） ， 這也是epoll和前2個(gè)最大的區(qū)別，可以理解為event poll，他是一組函數(shù)而不是單個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的。
應(yīng)用場(chǎng)景是什么?IO多路復(fù)用最大應(yīng)用場(chǎng)景就是用以設(shè)計(jì)高并發(fā)的事件驅(qū)動(dòng)程序，redis是基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)部使用IO多路復(fù)用處理客戶端高并發(fā)請(qǐng)求(連接、命令、回復(fù)）
和redis一樣為了邏輯簡(jiǎn)潔、高并發(fā)、避免鎖的競(jìng)爭(zhēng)和上下文切換， mysql 線程池、nodejs也是基于IO多路復(fù)用理念來(lái)設(shè)計(jì)的事件驅(qū)動(dòng)程序。
IO多路復(fù)用的優(yōu)缺點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)： IO多路復(fù)用可以用來(lái)設(shè)計(jì)并發(fā)事件驅(qū)動(dòng)程序，相比設(shè)計(jì)基于多進(jìn)程、多線程的并發(fā)服務(wù)器程序來(lái)說(shuō)是比較困難的，利用單線程處理多種IO事件使有限的資源利用最大化，避免多線程的上下文切換、鎖的競(jìng)爭(zhēng)。
缺點(diǎn)：但這樣也帶來(lái)了編碼復(fù)雜，更大缺點(diǎn)是不能充分體現(xiàn)代多核處理器的優(yōu)勢(shì)，更好做法是IO多路復(fù)用結(jié)合多線程的綜合設(shè)計(jì)理念來(lái)設(shè)計(jì)你的應(yīng)用程序。
