Socket 编程发展

    据 w3techs 在 2015 年 8 月 10 日的统计数据表明，在全球 Top 1000 的网站中，有 43.7% 的网站在使用 Nginx，这使得 Nginx 超越了 Apache，成为了高流量网站最信任的 Web 服务器足足有两年时间。已经确定在使用 Nginx 的站点有：Wikipedia，WordPress，Reddit，Tumblr，Pinterest，Dropbox，Slideshare，Stackexchange 等，可以持续罗列好几个小时，他们太多了。

    下图是统计数据：

    select 模型

    select 函数监视的文件描述符分 3 类，分别是 writefds、readfds 和 exceptfds。调用后 select 函数会阻塞，直到有描述符就绪（有数据 可读、可写、或者有 except），或者超时（timeout 指定等待时间，如果立即返回设为 null 即可）。当 select 函数返回后，通过遍历 fd_set，来找到就绪的描述符。

    select 目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持是它的一大优点。select 的一个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在 Linux 上一般为 1024，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制，但是这样也会造成效率的降低。

    poll 模型

    不同于 select 使用三个位图来表示三个 fdset 的方式，poll 使用一个 pollfd 的指针实现。

    从上面看，select 和 poll 都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的 socket。事实上，同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。

    epoll 模型

    epoll 的接口如下：

    主要是 epoll_create，epoll_ctl 和 epoll_wait 三个函数。epoll_create 函数创建 epoll 文件描述符，参数 size 并不是限制了 epoll 所能监听的描述符最大个数，只是对内核初始分配内部数据结构的一个建议。epoll_ctl 完成对指定描述符 fd 执行 op 操作控制，event 是与 fd 关联的监听事件。op 操作有三种：添加 EPOLL_CTL_ADD，删除 EPOLL_CTL_DEL，修改 EPOLL_CTL_MOD。分别添加、删除和修改对 fd 的监听事件。epoll_wait 等待 epfd 上的 IO 事件，最多返回 maxevents 个事件。

    epoll 的优点主要是一下几个方面：

    1. 监视的描述符数量不受限制，它所支持的 fd 上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于 2048, 举个例子, 在 1GB 内存的机器上大约是 10 万左右，具体数目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看, 一般来说这个数目和系统内存关系很大。select 的最大缺点就是进程打开的 fd 是有数量限制的。这对于连接数量比较大的服务器来说根本不能满足。虽然也可以选择多进程的解决方案( Apache 就是这样实现的)，不过虽然 linux 上面创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步的高效，所以也不是一种完美的方案。
    2. IO 的效率不会随着监视 fd 的数量的增长而下降。epoll 不同于 select 和 poll 轮询的方式，而是通过每个 fd 定义的回调函数来实现的。只有就绪的 fd 才会执行回调函数。