5种网络IO模型（有图，很清楚）( 三 ) 同步（synchronous）IO和异步（

3、多路复用IO（IO multiplexing）
IO multiplexing这个词可能有点陌生，但是如果我说select/epoll ，大概就都能明白了。有些地方也称这种IO方式为事件驱动IO(event driven IO) 。我们都知道， select/epoll的好处就在于单个process就可以同时处理多个网络连接的IO 。它的基本原理就是select/epoll这个function会不断的轮询所负责的所有socket ，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。它的流程如图：
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图6 多路复用IO
当用户进程调用了select ，那么整个进程会被block ，而同时， kernel会“监视”所有select负责的socket ，当任何一个socket中的数据准备好了， select就会返回。这个时候用户进程再调用read操作，将数据从kernel拷贝到用户进程。
这个图和blocking IO的图其实并没有太大的不同，事实上还更差一些。因为这里需要使用两个系统调用(select和recvfrom) ，而blocking IO只调用了一个系统调用(recvfrom) 。但是，用select的优势在于它可以同时处理多个connection 。（多说一句：所以，如果处理的连接数不是很高的话，使用select/epoll的web server不一定比使用multi-threading + blocking IO的web server性能更好，可能延迟还更大。 select/epoll的优势并不是对于单个连接能处理得更快，而是在于能处理更多的连接。）
在多路复用模型中，对于每一个socket ，一般都设置成为non-blocking ，但是，如上图所示，整个用户的process其实是一直被block的。只不过process是被select这个函数block ，而不是被socket IO给block 。因此select()与非阻塞IO类似。
大部分Unix/Linux都支持select函数，该函数用于探测多个文件句柄的状态变化。下面给出select接口的原型：
FD_ZERO(int fd, fd_set* fds)
FD_SET(int fd, fd_set* fds)
FD_ISSET(int fd, fd_set* fds)
FD_CLR(int fd, fd_set* fds) int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout)
这里， fd_set 类型可以简单的理解为按 bit 位标记句柄的队列，例如要在某 fd_set 中标记一个值为16的句柄，则该fd_set的第16个bit位被标记为1 。具体的职位、验证可使用 FD_SET、FD_ISSET等宏实现。在select()函数中， readfds、writefds和exceptfds同时作为输入参数和输出参数。如果输入的readfds标记了16号句柄，则select()将检测16号句柄是否可读。在select()返回后，可以通过检查readfds有否标记16号句柄，来判断该“可读”事件是否发生。另外，用户可以设置timeout时间。
下面将重新模拟上例中从多个客户端接收数据的模型。
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图7 使用select()的接收数据模型
述模型只是描述了使用select()接口同时从多个客户端接收数据的过程；由于select()接口可以同时对多个句柄进行读状态、写状态和错误状态的探测，所以可以很容易构建为多个客户端提供独立问答服务的服务器系统。如下图。
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图8 使用select()接口的基于事件驱动的服务器模型
这里需要指出的是，客户端的一个 connect() 操作，将在服务器端激发一个“可读事件” ，所以 select() 也能探测来自客户端的 connect() 行为。
上述模型中，最关键的地方是如何动态维护select()的三个参数readfds、writefds和exceptfds 。作为输入参数， readfds应该标记所有的需要探测的“可读事件”的句柄，其中永远包括那个探测 connect() 的那个“母”句号；同时， writefds 和 exceptfds 应该标记所有需要探测的“可写事件”和“错误事件”的句柄 ( 使用 FD_SET() 标记 ) 。
作为输出参数， readfds、writefds和exceptfds中的保存了 select() 捕捉到的所有事件的句柄值。程序员需要检查的所有的标记位 ( 使用FD_ISSET()检查 ) ，以确定到底哪些句柄发生了事件。
上述模型主要模拟的是“一问一答”的服务流程，所以如果select()发现某句柄捕捉到了“可读事件” ，服务器程序应及时做recv()操作，并根据接收到的数据准备好待发送数据，并将对应的句柄值加入writefds ，准备下一次的“可写事件”的select()探测。同样，如果select()发现某句柄捕捉到“可写事件” ，则程序应及时做send()操作，并准备好下一次的“可读事件”探测准备。下图描述的是上述模型中的一个执行周期。
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