io多路复用之epoll
1.什么是 epoll？
epoll是 Linux 内核提供的一种事件通知机制，用于管理大量文件描述符的I/O事件。它是目前在Linux系统上广泛使用的高性能事件驱动编程的关键组件之一，与传统的select和poll相比，epoll在处理大量并发连接时表现更出色。
2.epoll 原理
`epoll` 基于内核的事件通知机制，它的核心思想是：将文件描述符的状态变化注册到内核中，并通过回调机制通知应用程序。以下是`epoll`的核心原理：
1. 事件注册：
应用程序通过`epoll_ctl`系统调用将感兴趣的文件描述符（套接字）注册到`epoll`实例中。可以注册三种类型的事件：读、写、异常。
2. 事件通知：
当文件描述符上发生了注册的事件时，内核会将事件通知到`epoll`实例中。
3. 事件等待：
应用程序通过`epoll_wait`系统调用等待事件的发生。`epoll_wait`会阻塞进程，直到有事件发生或超时。
4. 事件处理：
一旦有事件发生，`epoll_wait`会返回，并将就绪的文件描述符以及事件类型传递给应用程序。
5. 应用程序处理事件：
应用程序处理事件并采取适当的操作。这可以是读取数据、写入数据、关闭连接等。
3.epoll 使用方法
基本的`epoll`使用方法：
1. 创建 epoll 实例：首先，需要创建一个`epoll`实例，使用`epoll_create`系统调用来完成。
int epollfd = epoll_create(1);注意:
在使用
epoll_create函数创建epoll实例时，参数的值通常被忽略，因此传递任何非负整数都可以，但这个值会影响epoll实例的大小，因此通常传递1或一个较小的正整数。在早期的Linux内核版本中，这个参数是用来指定
epoll实例的大小的，它表示你希望监视的文件描述符的数量。但是自从Linux 2.6.8内核版本之后，内核会忽略这个参数，并会动态地调整epoll实例的大小以适应需要。
2. 注册事件：使用`epoll_ctl`来注册感兴趣的文件描述符和事件。
struct epoll_event event;
event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 读事件，边缘触发模式
event.data.fd = sockfd; // 要监视的文件描述符
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &event);
EPOLL_CTL_ADD：用于向epoll实例中添加新的文件描述符并注册事件。EPOLL_CTL_MOD：用于修改已经注册的文件描述符的事件。EPOLL_CTL_DEL：用于删除已经注册的文件描述符。
3. 等待事件：使用`epoll_wait`来等待事件的发生。
struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
int num_events = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, timeout);timeout参数:
阻塞模式：如果将
timeout参数设置为负数，例如-1，那么epoll_wait将会一直阻塞，直到有事件发生为止。非阻塞模式：如果将
timeout参数设置为0，那么epoll_wait将会立即返回，不管文件描述符的状态如何。超时模式：如果将
timeout参数设置为一个正整数，例如timeout毫秒，那么epoll_wait将等待指定的毫秒数，然后返回。如果在超时前没有事件发生，它将返回0表示超时。
4. 处理事件：根据`epoll_wait`返回的事件，执行相应的操作。
for (int i = 0; i < num_events; i++) {
if (events[i].events & EPOLLIN) {
// 可读事件处理
}
if (events[i].events & EPOLLOUT) {
// 可写事件处理
}
// 其他事件处理
}5. 关闭 epoll 实例：在程序结束时，不要忘记关闭`epoll`实例。
close(epollfd);4.优点和适用场景
高性能：`epoll`适用于高并发的网络服务器，可以有效处理数千甚至数百万个连接。
效率：与`select`和`poll`相比，`epoll`在处理大量文件描述符时效率更高，因为它使用了事件通知机制，而不需要遍历整个文件描述符集合。
支持边缘触发（Edge Triggered）模式：`epoll`支持边缘触发模式，可以在事件发生时通知应用程序，而不是在文件描述符处于就绪状态时通知。
适用于非阻塞套接字：`epoll`特别适用于与非阻塞套接字一起使用，以避免阻塞操作。
5.结论
`epoll`是一个强大的事件驱动编程工具，对于构建高性能、高并发的网络应用程序非常有用。通过了解其原理和使用方法，开发者可以更好地利用`epoll`来处理大量的并发连接，提高应用程序的性能和可伸缩性。
边缘触发ET和水平触发LT的区别
边缘触发（Edge Triggered）和水平触发（Level Triggered）是两种不同的事件触发模式，用于描述在多路复用机制中文件描述符何时被认为是就绪的。
边缘触发（Edge Triggered）：
1. 边缘触发模式仅在文件描述符的状态发生变化时通知应用程序，而不是在文件描述符处于就绪状态时持续通知。
2. 当文件描述符从未就绪变为就绪时，边缘触发模式触发事件通知。
3. 应用程序需要显式处理事件，确保不错过任何事件，因为一旦事件触发，它不会被持续触发，除非文件描述符的状态再次发生变化。
4. 边缘触发通常需要更高的处理复杂性，因为应用程序需要追踪文件描述符的状态变化。
5. 适用于高性能应用，可以减少事件通知的频率，从而减轻处理压力。
水平触发（Level Triggered）：
1. 水平触发模式在文件描述符处于就绪状态时持续通知应用程序。
2. 只要文件描述符仍然就绪，就会持续触发事件通知。
3. 应用程序不需要主动处理事件，只要文件描述符仍然就绪，事件通知会持续发生。
4. 水平触发通常更容易使用，因为应用程序无需追踪状态变化，只需要处理已就绪的文件描述符。
5. 可能导致频繁的事件通知，需要谨慎处理以避免性能问题。
选择边缘触发还是水平触发取决于应用程序的需求和性能考虑。边缘触发适用于需要高性能且需要精确追踪状态变化的情况，而水平触发适用于更简单的应用程序，可以更容易地处理事件通知。
学习demo:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 8848
#define POLL_SIZE 1024
#define BUFLEN 128
#define EVENT_SIZE 1024
int main(){
int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
struct sockaddr_in serveraddr;
memset(&serveraddr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
serveraddr.sin_family=AF_INET;
serveraddr.sin_port=htons(PORT);
serveraddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
if(-1==bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr))){
printf("bind failed\n");
exit(1);
}
listen(sockfd,10);
int epfd=epoll_create(1);//历史原因,参数大于0即可
struct epoll_event ev;
ev.events=POLLIN;
ev.data.fd=sockfd;
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,sockfd,&ev);
struct epoll_event events[EVENT_SIZE]={0};
while(1){
int nready=epoll_wait(epfd,events,EVENT_SIZE,-1);//-1:阻塞 0:非阻塞 >0:等待固定时间
//printf("nready:%d\n",nready);
int i=0;
for(;i0){
buffer[ret]='\0';
printf("recv from client:%d %s\n",connfd,buffer);
send(connfd,buffer,strlen(buffer),0);
}
}
}
}
exit(0);
}