高并发之网络IO模型！看完你就懂了

今天我们聊一下高并发下的网络IO模型。高并发即我们所说的C10K（一个服务器服务1万个客户端），C10M，写出高并发的程序相信是每个后端程序员的追求。

高并发架构其实有一些很重要的特性：

• 并发性 ：多个请求可以同时被处理，而不必等待其他请求完成。
• 伸缩性 ：系统可以随着请求量的增加而动态扩展，而不影响性能。
• 可靠性 ：系统能够在高并发的情况下稳定运行，而不发生故障。

在高并发场景下，网络IO模型的选择非常重要。网络IO模型决定了程序如何处理来自客户端的请求。常见的网络IO模型有select、poll、epoll和NIO。

select

select是Linux系统中最古老的网络IO模型。它通过轮询的方式来检查文件符是否准备好进行读写操作。当文件符准备好时，select函数就会返回，程序就可以对该文件描述符进行读写操作。

select模型的优点是简单易懂，实现起来也比较简单。但是，select模型也有一些缺点：

• 性能不高 ：select模型采用轮询的方式来检查文件描述符，这会浪费大量的CPU资源。
• 并发性差 ：select模型一次只能处理有限数量的文件描述符，当文件描述符的数量超过这个限制时，程序就会出现性能问题。

poll

poll模型与select模型非常相似，都是通过轮询的方式来检查文件描述符是否准备好进行读写操作。但是，poll模型比select模型要更加高效，因为它可以同时处理更多的文件描述符。

poll模型的优点是性能比select模型要高，而且并发性也要更好。但是，poll模型也有一些缺点：

• 实现起来更复杂 ：poll模型的实现比select模型要复杂，这可能会导致程序出现更多的bug。
• 不适用于Windows系统 ：poll模型只适用于Linux系统，不适用于Windows系统。

epoll

epoll是Linux系统中最新也是最先进的网络IO模型。它采用事件驱动的设计，可以同时处理大量的文件描述符，而且性能非常高。

epoll模型的优点是性能非常高，而且并发性也非常出色。但是，epoll模型也有一些缺点：

• 实现起来更复杂 ：epoll模型的实现比select模型和poll模型都要复杂，这可能会导致程序出现更多的bug。
• 只适用于Linux系统 ：epoll模型只适用于Linux系统，不适用于Windows系统。

NIO

NIO是Java NIO（New Input/Output）的简称。它是一种基于事件驱动的网络IO模型，与epoll模型非常相似。NIO模型可以同时处理大量的文件描述符，而且性能非常高。

NIO模型的优点是性能非常高，而且并发性也非常出色。但是，NIO模型也有一些缺点：

• 实现起来更复杂 ：NIO模型的实现比select模型、poll模型和epoll模型都要复杂，这可能会导致程序出现更多的bug。
• 不适用于非Java语言 ：NIO模型只适用于Java语言，不适用于其他语言。

比较

下表比较了select、poll、epoll和NIO四种网络IO模型的优缺点：

网络IO模型	优点	缺点
select	简单易懂，实现简单	性能不高，并发性差
poll	性能比select模型高，并发性更好	实现起来更复杂，不适用于Windows系统
epoll	性能非常高，并发性非常出色	实现起来更复杂，只适用于Linux系统
NIO	性能非常高，并发性非常出色	实现起来更复杂，不适用于非Java语言

结论

在选择网络IO模型时，需要考虑以下几个因素：

• 性能 ：系统的性能要求。
• 并发性 ：系统需要同时处理的文件描述符的数量。
• 复杂性 ：系统的实现复杂度。
• 平台 ：系统的运行平台。

根据这些因素，可以选择最适合自己应用的网络IO模型。