大家好，我是小米，今天給大家分享一個(gè)我在搜狐暢游面試中被問(wèn)到的問(wèn)題：請(qǐng)說(shuō)一下 Redis 的 IO 多路復(fù)用中 select、poll、epoll之間的區(qū)別是什么？為了更好地回答這個(gè)問(wèn)題，我將從以下幾個(gè)角度進(jìn)行闡述：概念簡(jiǎn)介、使用場(chǎng)景、性能對(duì)比以及Redis中的選擇。讓我們一起來(lái)了解一下吧！

概念簡(jiǎn)介

在深入了解select、poll和epoll之前，我們先來(lái)了解一下什么是IO多路復(fù)用。IO多路復(fù)用是一種處理多個(gè)輸入/輸出流的技術(shù)，它可以監(jiān)聽多個(gè)文件描述符，并將就緒的文件描述符返回給用戶，從而實(shí)現(xiàn)異步IO的效果。

• select：是一種較為傳統(tǒng)的 IO 多路復(fù)用技術(shù)，它通過(guò)構(gòu)建一個(gè) fd_set 集合來(lái)監(jiān)聽多個(gè)文件描述符的狀態(tài)，并且通過(guò) select 函數(shù)來(lái)輪詢這個(gè)集合。當(dāng)集合中就緒的文件描述符數(shù)量超過(guò)用戶設(shè)定的閾值時(shí)，select 函數(shù)會(huì)返回。此時(shí)，用戶可以通過(guò)fd_set 集合獲取就緒的文件描述符信息。

• poll：是另一種 IO 多路復(fù)用技術(shù)，相比于 select，它更加靈活和高效。poll 通過(guò)構(gòu)建一個(gè) pollfd 數(shù)組來(lái)監(jiān)聽多個(gè)文件描述符的狀態(tài)，并且通過(guò) poll 函數(shù)來(lái)輪詢這個(gè)數(shù)組。當(dāng)數(shù)組中就緒的文件描述符數(shù)量超過(guò)用戶設(shè)定的閾值時(shí)，poll 函數(shù)會(huì)返回。此時(shí)，用戶可以通過(guò) pollfd 數(shù)組獲取就緒的文件描述符信息。

• epoll：是 Linux 系統(tǒng)中引入的一種 IO 多路復(fù)用技術(shù)，相比于 select 和 poll，它更加高效和靈活。epoll 通過(guò)構(gòu)建一個(gè) epoll_event 數(shù)組來(lái)監(jiān)聽多個(gè)文件描述符的狀態(tài)，并且通過(guò) epoll 函數(shù)來(lái)注冊(cè)文件描述符和回調(diào)函數(shù)。當(dāng)數(shù)組中有文件描述符狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，epoll 會(huì)通過(guò)回調(diào)函數(shù)通知用戶。

使用場(chǎng)景

了解了概念之后，我們來(lái)看一下三種技術(shù)的使用場(chǎng)景。select 和 poll 在處理大量并發(fā)連接時(shí)，性能可能會(huì)受到影響，因?yàn)樗鼈冃枰粩嗟剌喸兾募枋龇麪顟B(tài)。此外，select 和 poll 的 fd_set 或者 pollfd 大小有限制，如果需要監(jiān)聽的文件描述符數(shù)量較多時(shí)，需要進(jìn)行多次迭代或者分批處理。

而 epoll 則不同，它通過(guò)回調(diào)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)通知機(jī)制，因此性能相對(duì)較高。此外，epoll 沒(méi)有 fd_set 或者 pollfd 的大小限制，可以輕松地處理大量并發(fā)連接。因此，在高并發(fā)、大規(guī)模 IO 操作的情況下，epoll 是一個(gè)更好的選擇。當(dāng)然，如果系統(tǒng)對(duì)性能要求不高，且應(yīng)用程序需要同時(shí)監(jiān)聽的文件描述符數(shù)量不多時(shí)，select 和 poll 也能夠滿足需求。

性能對(duì)比

為了更直觀地展示三種技術(shù)的性能差異，我進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，我創(chuàng)建了 1000 個(gè)并發(fā)連接，并且在每個(gè)連接中執(zhí)行一次讀操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)使用 select 或者 poll 時(shí)，讀操作的延遲較大，且 CPU 占用率較高。而使用 epoll 時(shí)，讀操作的延遲較小，且 CPU 占用率較低。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，epoll 在性能上具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)示例，實(shí)際場(chǎng)景中可能還會(huì)受到其他因素的影響。不過(guò)總體來(lái)說(shuō)，在高并發(fā)、大規(guī)模 IO 操作的情況下，優(yōu)先選擇 epoll 是比較明智的選擇。

Redis 中的選擇

Redis 作為一款高性能的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，其 IO 多路復(fù)用技術(shù)的選擇也是非常重要的。Redis 在 Linux 系統(tǒng)下使用了 epoll 作為 IO 多路復(fù)用技術(shù)來(lái)處理大量并發(fā)連接。根據(jù) Redis 的作者 Antirez 的說(shuō)法，"epoll 是個(gè)奇跡"，所以在 Redis 中選擇了 epoll 作為默認(rèn)的 IO 多路復(fù)用技術(shù)。當(dāng)然，Redis 也提供了其他選項(xiàng)供用戶根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇和配置。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，select、poll 和 epoll 是三種不同的 IO 多路復(fù)用技術(shù)，它們?cè)谑褂脠?chǎng)景、性能以及可擴(kuò)展性方面存在一定的差異。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求和場(chǎng)景選擇合適的 IO 多路復(fù)用技術(shù)來(lái)提升程序的性能和并發(fā)處理能力。希望今天的分享對(duì)大家有所幫助！如果你有任何疑問(wèn)或補(bǔ)充的地方，歡迎在評(píng)論區(qū)留言哦！

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