Selector多路复用器原理

java的selector

无论在tomcat中的Poller线程，还是在netty的NioEventLoop中都有用到NIO中中重要的组件Selector，为啥需要多路复用。先看下BIO模型

在BIO中，服务端每接收一个客户端的请求就需要创建一个线程，用来处理客户端的请求。如果有大量的客户端请求，那么将会创建大量的线程进行处理，线程的创建销毁导致服务效率极低。这时，NIO的多路复用就出现了，用一个线程处理多个客户端请求。

无论是在TOMCAT中的Poller线程，还是netty中都有用到这个多路复用器

底层原理

在Linux中多路复用器的底层实现是select与epoll，首先来了解一下select这个系统调用

select

select是一个系统调用，它允许程序监视多个文件描述符，直到一个或多个文件描述符为某个I/O“准备好”才返回，或者超时也会返回。该进程传递给内核一组fd，并陷入到R0中，内核去操作这些fd，并监控着，如果一旦这个fd可以使用(可读、可写的事件发生)，立马返回，执行用户所注册的回调操作。看下内核的源码。

应用

在redis中，也使用了NIO的多路复用器。在启动redis服务的时候，就是创建多路复用器。

可以看到，多路复用器有多种，在这里，我们关注select跟epoll。这是linux的东西。然后再serverSocket接收到了请求之后，将client的socket对应的fd放入集合中。

然后再aeMain中调用了select系统调用，询问内核是否有请求数据的到来。

如果有数据过来，即retval>0，则把对应的socket fd挂在evetnloop->fired数据中。让redis进行处理。

epoll

epoll对应有三个系统调用epoll_create,epoll_ctl,epoll_wait。epoll不需要每次都向内核传入fdset，epoll会自己在内核维护需要监听的socket fd。当有请求数据到来，内核会将有事件的fd放入rdlist中，其流程如下图所示。

epoll在redis中的应用

首先在服务启动的时候，会调用epoll_create创建ep。

然后将服务端用来监听请求的server socket放入

并确认好回调函数acceptTcpHandler

当有客户端请求过来，调用sys_epoll_ctl将客户端socket的fd放入epoll中，并设置好回调函数readQueryFromClient

当有请求到来，将会回调readQueryFromClient。

内核原理

epoll_wait获取准备好事件fd