IO多路复用(Python)

1. select:

  监听多个文件描述符(当文件描述符条件不满足时,select会阻塞),当某个文件描述符状态改变后,将该文件描述符添加到对应返回的列表

调用:

  fd_r_list, fd_w_list, fd_e_list = select.select(rlist, wlist, elist, [timeout])

  参数:三个序列、一个超时时间

  • rlist: wait until ready for reading
  • wlist: wait until ready for writing
  • elist: wait for an “exceptional condition”
  • timeout: 超时时间,超时时间为空,则select会一直阻塞,直到监听的句柄发生变化

  返回值:三个列表 

  • 当rlist序列中的fd满足“可读”条件时,则获取发生变化的fd并添加到fd_r_list中
  • 当wlist序列中含有fd时,则将该序列中所有的fd添加到 fd_w_list中
  • 当elist序列中的fd发生错误时,则将该发生错误的fd添加到 fd_e_list中

缺点:

  1. 事件循环中只要select监听的满足条件的fd状态发生改变,就会调用select函数,此过程需要将监听的所有fd从用户态拷贝到内核态,随监听的fd数量增加开销增大
  2. select只能知道有fd变化,却不知道具体是谁,所以需要遍历所有fd,当fd数量很大时,开销增大
  3. select可监听的fd最大数量有限制(1024)

优点:

  跨平台(windows、unix、linux都能用)

2. poll(过渡):

优点:

  解决了select监听最大数量限制的问题

3. epoll:

优点:

  解决大量并发连接中少量活跃情况下系统CPU利用率问题(

  1. epoll_create创建epoll句柄
  2. epoll_ctl注册/删除待监听事件
  3. epoll_wait等待事件产生

  1. epoll_ctl每次注册新的事件到epoll句柄中时,会把所有的fd拷贝进内核,而不是在epoll_wait的时候重复拷贝,保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次
  2. epoll_ctl遍历fd,为每个fd指定回调函数,客户端就绪,唤醒等待队列的等待者,调用回调函数把就绪的fd加到就绪链表,epoll_wait直接遍历就绪链表查看就绪的fd
  3. 没有最大监听数量限制

*水平触发、边缘触发

水平触发:电信号为0或1时触发;即只要满足某个条件就触发(监听的fd有可读写事件发生,但未读写完,下次还会通知)--select、epoll

边缘触发:电信号由0变为1时触发(或1变为0);即状态变化时触发(监听的fd有可读写事件发生,但未读写完,下次不会通知,除非再有新的读写状态变化时触发)--epoll

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