形成的原因：
如果一个I/O流进来，我们就开启一个进程处理这个I/O流。那么假设现在有一百万个I/O流进来，那我们就需要开启一百万个进程一一对应处理这些I/O流（——这就是传统意义下的多进程并发处理）。思考一下，一百万个进程，你的CPU占有率会多高，这个实现方式及其的不合理。所以人们提出了I/O多路复用这个模型，一个线程，通过记录I/O流的状态来同时管理多个I/O，可以提高服务器的吞吐能力。
I/O多路复用的实现：
我们来分析一下上面这张图
- 当进程调用select，进程就会被阻塞
- 此时内核会监视所有select负责的的socket，当socket的数据准备好后，就立即返回。
- 进程再调用read操作，数据就会从内核拷贝到进程。
其实多路复用的实现有多种方式：select、poll、epoll
select的基本原理：
- 监视文件3类描述符： writefds、readfds、和exceptfds；
- 调用后select函数会阻塞住，等有数据 可读、可写、出异常 或者 超时 就会返回
- select函数正常返回后，通过遍历fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件，来找到就绪的描述符fd，然后进行对应的IO操作
- 几乎在所有的平台上支持，跨平台支持性好
缺点：
- select采用轮询的方式扫描文件描述符，全部扫描，随着文件描述符FD数量增多而性能下降
- 每次调用 select()，需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历(消息传递都是从内核到用户空间)
- 最大的缺陷就是单个进程打开的FD有限制，默认是1024 （可修改宏定义，但是效率仍然慢）
- static final int MAX_FD = 1024
poll的基本流程：
- select() 和 poll() 系统调用的大体一样，处理多个描述符也是使用轮询的方式，根据描述符的状态进行处理
- 一样需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，并进行遍历。
- 最大区别是: poll没有最大文件描述符限制（使用链表的方式存储fd）
epoll基本原理：在2.6内核中提出的，对比select和poll，epoll更加灵活，没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用callback的回调机制来激活对应的fd
优点：
- 没fd这个限制，所支持的FD上限是操作系统的最大文件句柄数，1G内存大概支持10万个句柄
- 效率提高，使用回调通知而不是轮询的方式，不会随着FD数目的增加效率下降
- 通过callback机制通知，内核和用户空间mmap同一块内存实现
Linux内核核心函数：
- epoll_create() 在Linux内核里面申请一个文件系统 B+树，返回epoll对象，也是一个fd
- epoll_ctl() 操作epoll对象，在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd, 绑定一个callback函数
- epoll_wait() 判断并完成对应的IO操作
缺点：编程模型比select/poll 复杂
来源：https://blog.csdn.net/zhuyanlin09/article/details/102730344