I/O复用（select、poll、epoll） ：阻塞在select、poll、epoll上，等待多个描述符就绪，返回其中一个
信号（SIGIO） ：首先开启套接字的信号驱动式I/O功能（并通过sigaction系统调用安装一个信号处理函数。该系统调用将立即返回，进程继续工作，也就是说它没有被阻塞。当数据报准备好读取时，内核就为该进程产生一个SIGIO信号。随后既可以在信号处理函数中调用recvfrom读取数据报，并通知主循环数据已准备好待处理，也可以立即通知主循环，让它读取数据报。无论如何处理SIGIO信号，这种模型的优势在于等待数据报到达期间进程不被阻塞。主循环可以继续执行，只要等待来自信号处理函数的通知：既可以是数据已准备好被处理，也可以是数据报已准备好被读取。
异步I/O：上述I/O都是同步I/O。异步I/O工作机制是：告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作（包括将数据从内核复制到用户空间缓冲区）完成后通知。这种模型与信号驱动模型的主要区别在于：
- 信号驱动式I/O是由内核通知何时可以启动一个I/O操作
- 而异步I/O模型是由内核通知I/O操作何时完成
同步I/O和异步I/O对比
- 同步I/O操作（synchronous I/O opetation）导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成；
- 异步I/O操作（asynchronous I/O opetation）不导致请求进程阻塞。
select/poll
select 实现多路复用的方式是，将已连接的 Socket 都放到一个文件描述符集合：
- 然后调用 select 函数将文件描述符集合拷贝 到内核里，让内核来检查是否有网络事件产生，检查的方式很粗暴，就是通过遍历文件描述符集合的方式，当检查到有事件产生后，将此 Socket 标记为可读或可写，。
- 接着再把整个文件描述符集合拷贝 回用户态里，然后用户态还需要再通过遍历的方法找到可读或可写的 Socket，然后再对其处理。
所以，对于 select 这种方式，需要进行 2 次「遍历」文件描述符集合 ，一次是在内核态里，一个次是在用户态里 ，而且还会发生 2 次「拷贝」文件描述符集合，先从用户空间传入内核空间，由内核修改后，再传出到用户空间中。
select 和 poll 的区别
select 使用固定长度的 BitsMap，表示文件描述符集合，而且所支持的文件描述符的个数是有限制的，在 Linux 系统中，由内核中的 FD_SETSIZE 限制， 默认最大值为 1024，只能监听 0~1023 的文件描述符。
poll 不再用 BitsMap 来存储所关注的文件描述符，取而代之用动态数组，以链表形式来组织，突破了 select 的文件描述符个数限制，当然还会受到系统文件描述符限制。
但是 poll 和 select 并没有太大的本质区别，都是使用「线性结构」存储进程关注的 Socket 集合，因此都需要遍历文件描述符集合来找到可读或可写的 Socket，时间复杂度为 O(n)，而且也需要在用户态与内核态之间拷贝文件描述符集合，这种方式随着并发数上来，性能的损耗会呈指数级增长。
epoll
epoll 通过两个方面，很好解决了 select/poll 的问题。
- epoll 在内核里使用红黑树来跟踪进程所有待检测的文件描述字 ，把需要监控的 socket 通过
epoll_ctl()函数加入内核中的红黑树里，红黑树是个高效的数据结构，增删查一般时间复杂度是O(logn)，通过对这棵黑红树进行操作，这样就不需要像 select/poll 每次操作时都传入整个 socket 集合，只需要传入一个待检测的 socket，减少了内核和用户空间大量的数据拷贝和内存分配。
- epoll 使用事件驱动的机制，内核里维护了一个链表来记录就绪事件 ，当某个 socket 有事件发生时，通过回调函数内核会将其加入到这个就绪事件列表中，当用户调用
epoll_wait()函数时，只会返回有事件发生的文件描述符的个数，不需要像 select/poll 那样轮询扫描整个 socket 集合，大大提高了检测的效率。
epoll 支持两种事件触发模式，分别是边缘触发（edge-triggered，ET） 和水平触发（level-triggered，LT） 。
- 使用边缘触发模式时，当被监控的 Socket 描述符上有可读事件发生时，服务器端只会从 epoll_wait 中苏醒一次，即使进程没有调用 read 函数从内核读取数据，也依然只苏醒一次，因此我们程序要保证一次性将内核缓冲区的数据读取完；
- 使用水平触发模式时，当被监控的 Socket 上有可读事件发生时，服务器端不断地从 epoll_wait 中苏醒，直到内核缓冲区数据被 read 函数读完才结束，目的是告诉我们有数据需要读取；
select/poll 只有水平触发模式，epoll 默认的触发模式是水平触发，但是可以根据应用场景设置为边缘触发模式。
多路复用 API 返回的事件并不一定可读写的，如果使用阻塞 I/O， 那么在调用 read/write 时则会发生程序阻塞，因此最好搭配非阻塞 I/O，以便应对极少数的特殊情况。
描述符就绪条件
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读就绪
- 套接字接收缓冲区有数据，对这样的套接字执行读操作不会阻塞并将返回一个大于0的值（读入的字节数）。
- 该连接的读半部关闭（也就是接收了FIN的TCP连接）。对这样的套接字的读操作将不阻塞并返回0（也就是返回EOF）。
- 该套接字是一个监听套接字且已完成的连接数不为0，accept不会阻塞。
- 其上有一个套接字错误待处理。对这样的套接字的读操作将不阻塞并返回-1（也就是返回一个错误），同时把
errno设置成确切的错误条件。这些待处理错误（pending error）也可以通过指定SO_ERROR套接字选项调用getsockopt获取并清除。
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写就绪
- 套接字发送缓冲区有数据，写操作不阻塞且返回一个大于0的值（写入的字节数）
- 该连接的写半部关闭。对这样的套接字的写操作将产生SIGPIPE信号
- 使用非阻塞式connect的套接字已建立连接，或者connect已经以失败告终
- 其上有一个套接字错误待处理。
select处理对端TCP
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如果对端TCP发送数据，那么该套接字变为可读，并且read返回一个大于0的值（即读入数据的字节数）。
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如果对端TCP发送一个FIN（对端进程终止），那么该套接字变为可读，并且read返回0 （EOF）。
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如果对端TCP发送一个RST（对端主机崩溃并重新启动），那么该套接字变为可读，并且read返回-1，而errno中含有确切的错误码。