1.什么是IO多路复用
    一句话解释：单线程或单进程同时检测若干个文件描述符是否可以执行IO操作的能力。
    2.解决什么问题
    多路复用I/O技术由操作系统提供支持，并提供给各种高级语言进行使用。它针对阻塞式同步I/O和非阻塞式同步I/O而言有很多优势，最直接的效果就是它绕过了I/O在操作系统层面的accept()方法的阻塞问题。
    说在前头
    应用程序通常需要处理来自多条事件流中的事件，比如我现在用的电脑，需要同时处理键盘鼠标的输入、中断信号等等事件，再比如web服务器如nginx，需要同时处理来来自N个客户端的事件。 逻辑控制流在时间上的重叠叫做 > 并发 而CPU单核在同一时刻只能做一件事情，一种解决办法是对CPU进行时分复用(多个事件流将CPU切割成多个时间片，不同事件流的时间片交替进行)。在计算机系统中，我们用线程或者进程来表示一条执行流，通过不同的线程或进程在操作系统内部的调度，来做到对CPU处理的时分复用。这样多个事件流就可以并发进行，不需要一个等待另一个太久，在用户看起来他们似乎就是并行在做一样。
    但凡事都是有成本的。线程/进程也一样，有这么几个方面：

    1.   1. 线程/进程创建成本
    2.   1. CPU切换不同线程/进程成本 [Context Switch](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Context_switch)
    3.   1. 多线程的资源竞争0

    有没有一种可以.在单线程/进程中处理多个事件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。流的方法呢？一种答案就是IO多路复用。
    因此IO多路复用解决的本质问题是在用更少的资源完成更多的事。
    为了更全面的理解，先介绍下在Linux系统下所有IO模型。
    I/O模型
    目前Linux系统中提供了5种IO处理模型

      1. 阻塞IO
  1. 非阻塞IO
  1. IO多路复用
  1. 信号驱动IO
  1. 异步IO

    阻塞IO
    这是最常用的简单的IO模型。阻塞IO意味着当我们发起一次IO操作后一直等待成功或失败之后才返回，在这期间程序不能做其它的事情。阻塞IO操作只能对单个文件描述符进行操作，详见read或write。
    非阻塞IO
    我们在发起IO时，通过对文件描述符设置O_NONBLOCK flag来指定该文件描述符的IO操作为非阻塞。非阻塞IO通常发生在一个for循环当中，因为每次进行IO操作时要么IO操作成功，要么当IO操作会阻塞时返回错误EWOULDBLOCK/EAGAIN，然后再根据需要进行下一次的for循环操作，这种类似轮询的方式会浪费很多不必要的CPU资源，是一种糟糕的设计。和阻塞IO一样，非阻塞IO也是通过调用read或writewrite来进行操作的，也只能对单个描述符进行操作。
    IO多路复用
    IO多路复用在Linux下包括了三种，select、poll、epoll，抽象来看，他们功能是类似的，但具体细节各有不同：首先都会对一组文件描述符进行相关事件的注册，然后阻塞等待某些事件的发生或等待超时。更多细节详见下面的 “具体怎么用”。IO多路复用都可以关注多个文件描述符，但对于这三种机制而言，不同数量级文件描述符对性能的影响是不同的，下面会详细介绍。
    信号驱动IO
    信号驱动IO是利用信号机制，让内核告知应用程序文件描述符的相关事件。这里有一个信号驱动IO相关的例子。
    但信号驱动IO在网络编程的时候通常很少用到，因为在网络环境中，和socket相关的读写事件太多了，比如下面的事件都会导致SIGIO信号的产生：

         1. TCP连接建立
     1. 一方断开TCP连接请求
     1. 断开TCP连接请求完成
     1. TCP连接半关闭
     1. 数据到达TCP socket
     1. 数据已经发送出去(如：写buffer有空余空间)

    上面所有的这些都会产生SIGIO信号，但我们没办法在SIGIO对应的信号处理函数中区分上述不同的事件，SIGIO只应该在IO事件单一情况下使用，比如说用来监听端口的socket，因为只有客户端发起新连接的时候才会产生SIGIO信号。
    异步IO
    异步IO和信号驱动IO差不多，但它比信号驱动IO可以多做一步：相比信号驱动IO需要在程序中完成数据从用户态到内核态(或反方向)的拷贝，异步IO可以把拷贝这一步也帮我们完成之后才通知应用程序。我们使用 aio_read 来读，aio_write 写。 同步IO vs 异步IO 1. 同步IO指的是程序会一直阻塞到IO操作如read、write完成 2. 异步IO指的是IO操作不会阻塞当前程序的继续执行所以根据这个定义，上面阻塞IO当然算是同步的IO，非阻塞IO也是同步IO，因为当文件操作符可用时我们还是需要阻塞的读或写，同理IO多路复用和信号驱动IO也是同步IO，只有异步IO是完全完成了数据的拷贝之后才通知程序进行处理，没有阻塞的数据读写过程。 3.目前有哪些IO多路复用的方案
    Linux: select、poll、epoll
    MacOS/FreeBSD: kqueue
    Windows/Solaris: IOCP
    常见软件的IO多路复用方案
    redis: Linux下 epoll(level-triggered)，没有epoll用select
    nginx: Linux下 epoll(edge-triggered)，没有epoll用select
    不同IO多路复用方案的优缺点
    poll vs select
    poll和select基本上是一样的，poll相比select好在如下几点：

         1. poll传参对用户更友好。比如不需要和select一样计算很多奇怪的参数比如nfds(值最大的文件描述符+1)，再比如不需要分开三组传入参数。
     1. poll会比select性能稍好些，因为select是每个bit位都检测，假设有个值为1000的文件描述符，select会从第一位开始检测一直到第1000个bit位。但poll检测的是一个数组。
     1. select的时间参数在返回的时候各个系统的处理方式不统一，如果希望程序可移植性更好，需要每次调用select都初始化时间参数。

    而select比poll好在下面几点

         1. 支持select的系统更多，兼容更强大，有一些unix系统不支持poll
     1. select提供精度更高(到microsecond)的超时时间，而poll只提供到毫秒的精度。

    但总体而言 select和poll基本一致。
    epoll vs poll&select
    epoll优于select&poll在下面几点：

         1. 在需要同时监听的文件描述符数量增加时，select&poll是O(N)的复杂度，epoll是O(1)，在N很小的情况下，差距不会特别大，但如果N很大的前提下，一次O(N)的循环可要比O(1)慢很多，所以高性能的网络服务器都会选择epoll进行IO多路复用。
     1. epoll内部用一个文件描述符挂载需要监听的文件描述符，这个epoll的文件描述符可以在多个线程/进程共享，所以epoll的使用场景要比select&poll要多。