壹、問題引出 聯系區別
問題的引出，當需要讀兩個以上的I/O的時候，如果使用阻塞式的I/O，那麽可能長時間的阻塞在壹個描述符上面，另外的描述符雖然有數據但是不能讀出來，這樣實時性不能滿足要求，大概的解決方案有以下幾種：
1.使用多進程或者多線程，但是這種方法會造成程序的復雜，而且對與進程與線程的創建維護也需要很多的開銷。（Apache服務器是用的子進程的方式，優點可以隔離用戶）
2.用壹個進程，但是使用非阻塞的I/O讀取數據，當壹個I/O不可讀的時候立刻返回，檢查下壹個是否可讀，這種形式的循環為輪詢（polling），這種方法比較浪費CPU時間，因為大多數時間是不可讀，但是仍花費時間不斷反復執行read系統調用。
3.異步I/O（asynchronous I/O），當壹個描述符準備好的時候用壹個信號告訴進程，但是由於信號個數有限，多個描述符時不適用。
4.壹種較好的方式為I/O多路轉接（I/O multiplexing）（貌似也翻譯多路復用），先構造壹張有關描述符的列表（epoll中為隊列），然後調用壹個函數，直到這些描述符中的壹個準備好時才返回，返回時告訴進程哪些I/O就緒。select和epoll這兩個機制都是多路I/O機制的解決方案，select為POSIX標準中的，而epoll為Linux所特有的。
區別（epoll相對select優點）主要有三：
1.select的句柄數目受限，在linux/posix_types.h頭文件有這樣的聲明：#define __FD_SETSIZE 1024 表示select最多同時監聽1024個fd。而epoll沒有，它的限制是最大的打開文件句柄數目。
2.epoll的最大好處是不會隨著FD的數目增長而降低效率，在selec中采用輪詢處理，其中的數據結構類似壹個數組的數據結構，而epoll是維護壹個隊列，直接看隊列是不是空就可以了。epoll只會對"活躍"的socket進行操作---這是因為在內核實現中epoll是根據每個fd上面的callback函數實現的。那麽，只有"活躍"的socket才會主動的去調用 callback函數（把這個句柄加入隊列），其他idle狀態句柄則不會，在這點上，epoll實現了壹個"偽"AIO。但是如果絕大部分的I/O都是“活躍的”，每個I/O端口使用率很高的話，epoll效率不壹定比select高（可能是要維護隊列復雜）。
3.使用mmap加速內核與用戶空間的消息傳遞。無論是select,poll還是epoll都需要內核把FD消息通知給用戶空間，如何避免不必要的內存拷貝就很重要，在這點上，epoll是通過內核於用戶空間mmap同壹塊內存實現的。
二、接口
1）select
1. int select(int maxfdp1, fd_set *restrict readfds, fd_set *restrict writefds, fd_set *restrict exceptfds, struct timeval *restrict tvptr);
struct timeval{
long tv_sec;
long tv_usec;
}
有三種情況：tvptr == NULL 永遠等待；tvptr->tv_sec == 0 && tvptr->tv_usec == 0 完全不等待；不等於0的時候為等待的時間。select的三個指針都可以為空，這時候select提供了壹種比sleep更精確的定時器。註意select的第壹個參數maxfdp1並不是描述符的個數，而是最大的描述符加1，壹是起限制作用，防止出錯，二來可以給內核輪詢的時候提供壹個上屆，提高效率。select返回－1表示出錯，0表示超時，返回正值是所有的已經準備好的描述符個數（同壹個描述符如果讀和寫都準備好，對結果影響是+2）。
2.int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); fd在描述符集合中非0，否則返回0
3.int FD_CLR(int fd, fd_set *fd_set); int FD_SET(int fd, fd_set *fdset) ;int FD_ZERO(fd_set *fdset);
用壹段linux 中man裏的話“FD_ZERO() clears a set.FD_SET() and FD_CLR() respectively add and remove a given file descriptor from a set. FD_ISSET() tests to see if a file descriptor is part of the set; this is useful after select() returns.”這幾個函數與描述符的0和1沒關系，只是添加刪除檢測描述符是否在set中。
2）epoll
1.int epoll_create(int size);
創建壹個epoll的句柄，size用來告訴內核這個監聽的數目壹***有多大。這個參數不同於select()中的第壹個參數，給出最大監聽的fd+1的值。需要註意的是，當創建好epoll句柄後，它就是會占用壹個fd值，在linux下如果查看/proc/進程id/fd/，是能夠看到這個fd的，所以在使用完epoll後，必須調用close()關閉，否則可能導致fd被耗盡。
2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
epoll的事件註冊函數，它不同與select()是在監聽事件時告訴內核要監聽什麽類型的事件，而是在這裏先註冊要監聽的事件類型。第壹個參數是epoll_create()的返回值，第二個參數表示動作，用三個宏來表示：
EPOLL_CTL_ADD：註冊新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已經註冊的fd的監聽事件；
EPOLL_CTL_DEL：從epfd中刪除壹個fd；
第三個參數是需要監聽的fd，第四個參數是告訴內核需要監聽什麽事，struct epoll_event結構如下：
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
events可以是以下幾個宏的集合：
EPOLLIN ：表示對應的文件描述符可以讀（包括對端SOCKET正常關閉）；
EPOLLOUT：表示對應的文件描述符可以寫；
EPOLLPRI：表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀（這裏應該表示有帶外數據到來）；
EPOLLERR：表示對應的文件描述符發生錯誤；
EPOLLHUP：表示對應的文件描述符被掛斷；
EPOLLET： 將EPOLL設為邊緣觸發(Edge Triggered)模式，這是相對於水平觸發(Level Triggered)來說的。
EPOLLONESHOT：只監聽壹次事件，當監聽完這次事件之後，如果還需要繼續監聽這個socket的話，需要再次把這個socket加入到EPOLL隊列裏
關於epoll工作模式ET，LT
LT(level triggered)是缺省的工作方式，並且同時支持block和no-block socket.在這種做法中，內核告訴妳壹個文件描述符是否就緒了，然後妳可以對這個就緒的fd進行IO操作。如果妳不作任何操作，內核還是會繼續通知妳的，所以，這種模式編程出錯誤可能性要小壹點。傳統的select/poll都是這種模型的代表．
ET (edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當描述符從未就緒變為就緒時，內核通過epoll告訴妳。然後它會假設妳知道文件描述符已經就緒，並且不會再為那個文件描述符發送更多的就緒通知，直到妳做了某些操作導致那個文件描述符不再為就緒狀態了，但是請註意，如果壹直不對這個fd作IO操作(從而導致它再次變成未就緒)，內核不會發送更多的通知(only once)
3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout)
等待事件的產生，類似於select()調用。參數events用來從內核得到事件的集合，maxevents告之內核這個events有多大，這個maxevents的值不能大於創建epoll_create()時的size，參數timeout是超時時間（毫秒，0會立即返回，-1永久阻塞）。該函數返回需要處理的事件數目，如返回0表示已超時。