您當(dāng)前位置：首頁 > php開源 > 綜合技術(shù) > TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程基于Linux編程_這個優(yōu)于select的epoll

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程基于Linux編程_這個優(yōu)于select的epoll

來源：程序員人生發(fā)布時間：2016-04-06 08:43:27 閱讀次數(shù)：5266次

前言：關(guān)于并發(fā)服務(wù)器中的I/O復(fù)用實現(xiàn)方式，前面我們講過select的方式，但select的性能比較低，其實不合適以Web服務(wù)器端開發(fā)為主流的現(xiàn)代開發(fā)環(huán)境。因此就有了Linux下的epoll，BSD的kqueue，Solaris的/dev/poll和Windows的IOCP等復(fù)用技術(shù)。本章就來說講Linux下的epoll技術(shù)。

epoll理解及利用

基于select的I/O復(fù)用技術(shù)速度慢的緣由：
1，調(diào)用select函數(shù)后常見的針對所有文件描寫符的循環(huán)語句。它每次事件產(chǎn)生需要遍歷所有文件描寫符，找動身生變化的文件描寫符。(之前寫的示例沒加循環(huán))

2，每次調(diào)用select函數(shù)時都需要向該函數(shù)傳遞監(jiān)視對象信息。即每次調(diào)用select函數(shù)時向操作系統(tǒng)傳遞監(jiān)視對象信息，至于為何要傳？是由于我們監(jiān)視的套接字變化的函數(shù)，而套接字是操作系統(tǒng)管理的。(這個才是最耗效力的)

注釋：基于這樣的緣由其實不是說select就沒用了，在這樣的情況下就合適選用select：1，服務(wù)端接入者少 2，程序應(yīng)具有兼容性。
epoll是怎樣優(yōu)化select問題的：
1，每次產(chǎn)生事件它不需要循環(huán)遍歷所有文件描寫符，它把產(chǎn)生變化的文件描寫符單獨集中到了1起。

2，僅向操作系統(tǒng)傳遞1次監(jiān)視對象信息，監(jiān)視范圍或內(nèi)容產(chǎn)生變化時只通知產(chǎn)生變化的事項。
實現(xiàn)epoll時必要的函數(shù)和結(jié)構(gòu)體

函數(shù)：
epoll_create：創(chuàng)建保存epoll文件描寫符的空間，該函數(shù)也會返回文件描寫符，所以終止時，也要調(diào)用close函數(shù)。(創(chuàng)建內(nèi)存空間)

epoll_ctl：向空間注冊，添加或修改文件描寫符。(注冊監(jiān)聽事件)

epoll_wait：與select函數(shù)類似，等待文件描寫符產(chǎn)生變化。(監(jiān)聽事件回調(diào))

結(jié)構(gòu)體：
struct epoll_event
{
__uint32_t events;
epoll_data_t data;
}

typedef union epoll_data
{
void *ptr;
int fd;
__uinit32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;

基于epoll的回聲服務(wù)器端

// // main.cpp // hello_server // // Created by app05 on 15⑴0⑴9. // Copyright (c) 2015年 app05. All rights reserved. // #include #include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 100 #define EPOLL_SIZE 50 void error_handling(char *buf); int main(int argc, const char * argv[]) { int serv_sock, clnt_sock; struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr; socklen_t adr_sz; int str_len, i; char buf[BUF_SIZE]; //類似select的fd_set變量查看監(jiān)視對象的狀態(tài)變化，epoll_event結(jié)構(gòu)體將產(chǎn)生變化的文件描寫符單獨集中到1起 struct epoll_event *ep_events; struct epoll_event event; int epfd, event_cnt; if(argc != 2) { printf("Usage: %s", argv[0]); exit(1); } serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(serv_sock == -1) error_handling("socket() error"); memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family = AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1) error_handling("bind() error"); if(listen(serv_sock, 5) == -1) error_handling("listen() error"); //創(chuàng)建文件描寫符的保存空間稱為“epoll例程” epfd = epoll_create(EPOLL_SIZE); ep_events = malloc(sizeof(struct epoll_event) *EPOLL_SIZE); //添加讀取事件的監(jiān)視(注冊事件) event.events = EPOLLIN; //讀取數(shù)據(jù)事件 event.data.fd = serv_sock; epoll_ctl(epdf, EPOLL_CTL_ADD, serv_sock, &event); while (1) { //響應(yīng)事件，返回產(chǎn)生事件的文件描寫符數(shù) event_cnt = epoll_wait(epfd, ep_events, EPOLL_SIZE, -1); //傳⑴時，1直等待直到事件產(chǎn)生 if(event_cnt == -1) { puts("epoll_wait() error"); break; } //服務(wù)端套接字和客服端套接字 for (i = 0; i < event_cnt; i++) { if(ep_events[i].data.fd == serv_sock)//服務(wù)端與客服端建立連接 { adr_sz = sizeof(clnt_adr); clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_adr, &adr_sz); event.events = EPOLLIN; event.data.fd = clnt_sock; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, clnt_sock, &event); printf("connected client: %d ", clnt_sock); } else //連接以后傳遞數(shù)據(jù) { str_len = read(ep_events[i].data.fd, buf, BUF_SIZE); if(str_len == 0) { //刪除事件 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ep_events[i].data.fd, NULL); close(ep_events[i].data.fd); printf("closed client: %d ", ep_events[i].data.fd); } else { write(ep_events[i].data.fd, buf, str_len); } } } } close(serv_sock); close(epfd); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc(, stderr); exit(1); }

條件觸發(fā)和邊沿觸發(fā)

甚么是條件觸發(fā)和邊沿觸發(fā)？它們是指事件響應(yīng)的方式，epoll默許是條件觸發(fā)的方式。條件觸發(fā)是指：只要輸入緩沖中有數(shù)據(jù)就會1直通知該事件，循環(huán)響應(yīng)epoll_wait。而邊沿觸發(fā)是指：輸入緩沖收到數(shù)據(jù)時僅注冊1次該事件，即便輸入緩沖中還留有數(shù)據(jù)，也不會再進行注冊，只響應(yīng)1次。
邊沿觸發(fā)相對條件觸發(fā)的優(yōu)點：可以分離接收數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的時間點，從實現(xiàn)模型的角度看，邊沿觸發(fā)更有可能帶來高性能。
將上面epoll實例改成邊沿觸發(fā)：
1，首先改寫 event.events = EPOLLIN | EPOLLET; （EPOLLIN:讀取數(shù)據(jù)事件 EPOLLET:邊沿觸發(fā)方式）

2，邊沿觸發(fā)只響應(yīng)1次接收數(shù)據(jù)事件，所以要1次性全部讀取輸入緩沖中的數(shù)據(jù)，那末就需要判斷甚么時候數(shù)據(jù)讀取完了？Linux聲明了1個全局的變量：int errno; (error.h中)，它能記錄產(chǎn)生毛病時提供額外的信息。這里就能夠用它來判斷是不是讀取完數(shù)據(jù)：

str_len = read(...); if(str_len < 0) { if(errno == EAGAIN) //讀取輸入緩沖中的全部數(shù)據(jù)的標(biāo)志 break; }

3，邊沿觸發(fā)方式下，以阻塞方式工作的read&write有可能會引發(fā)服務(wù)真?zhèn)€長時間停頓。所以邊沿觸發(fā)1定要采取非阻塞的套接字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸情勢。那末怎樣將套接字的read,write數(shù)據(jù)傳輸情勢修改成非阻塞模式呢？

//fd套接字文件描寫符，將此套接字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸模式修改成非阻塞 void setnonblockingmode(int fd) { int flag = fcntl(fd, F_GETFL,0); //得到套接字原來屬性 fcntl(fd, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);//在原有屬性基礎(chǔ)上設(shè)置添加非阻塞模式 }

生活不易，碼農(nóng)辛苦
如果您覺得本網(wǎng)站對您的學(xué)習(xí)有所幫助,可以手機掃描二維碼進行捐贈
程序員人生