面试题答案
一键面试1. 多进程模型
- 实现方式：每当有新的客户端连接，服务器创建一个新的进程来处理该客户端的通信。
- 优点：
- 每个进程有独立的地址空间，一个进程崩溃不会影响其他进程，稳定性较好。
- 编程相对简单，进程间相互独立，逻辑清晰。
- 缺点：
- 创建和销毁进程开销大，包括内存分配、进程上下文切换等，会消耗大量系统资源。
- 进程间通信（IPC）相对复杂，例如管道、消息队列等方式需要额外的编程工作，增加了开发难度。
2. 多线程模型
- 实现方式：服务器为每个客户端连接创建一个新的线程来处理通信。
- 优点：
- 线程创建和销毁开销比进程小，上下文切换成本低，能更高效地处理大量并发连接。
- 线程间共享进程资源，通信方便，例如共享内存可以直接访问，减少数据传递开销。
- 缺点：
- 由于共享资源，线程同步问题复杂，如互斥锁、信号量等的使用不当容易导致死锁或数据竞争。
- 一个线程崩溃可能导致整个进程崩溃，因为线程共享进程的地址空间。
3. I/O多路复用模型（select/poll/epoll）
- 实现方式：使用
select、poll或epoll等函数监控多个套接字的状态变化，当有套接字就绪（可读、可写等）时，进行相应处理。 - 优点：
- 单进程或单线程就可以处理多个并发连接，系统资源开销小，适合处理大量并发连接的场景。
- 编程相对简单，不需要像多进程或多线程那样处理复杂的进程/线程间通信和同步问题。
- 缺点：
select有文件描述符数量限制（通常是1024），poll虽然没有这个限制，但大量文件描述符时性能会下降。epoll在Linux下性能较好，但在其他系统上可能没有相应实现。- 编程逻辑相对复杂，需要仔细处理事件的触发和套接字的状态管理。
4. 异步I/O模型
- 实现方式：通过异步I/O函数（如
aio_read、aio_write），应用程序发起I/O操作后立即返回，I/O操作在后台完成，完成后通过回调函数或信号通知应用程序。 - 优点：
- 极大地提高了程序的并发性能，应用程序无需等待I/O操作完成，可以继续执行其他任务，充分利用CPU资源。
- 适用于I/O密集型应用，减少了I/O阻塞带来的性能损耗。
- 缺点：
- 编程难度大，需要处理复杂的异步逻辑、回调函数嵌套等问题，代码可读性和维护性较差。
- 不同操作系统对异步I/O的支持和实现方式有所差异，可移植性相对较差。