epoll 边沿触发和水平触发

1. epoll 边沿触发和水平触发

对于epoll有两种触发模式：水平触发LT和边缘触发ET，其中边缘触发必须需要设置所监听的socket为non_blocking。
边缘触发，顾名思义，不到边缘情况，是死都不会触发的。

EPOLLOUT事件：
EPOLLOUT事件在连接时建立时首先触发触发一次，表示可写，其他时候的触发条件为：
1.某次write，写满了发送缓冲区，返回错误码为EAGAIN。
2.对端读取了一些数据，又重新可写了，此时会触发EPOLLOUT。

简单地说：EPOLLOUT事件只有socket从unwritable变为writable时，才会触发一次。对于EPOLLOUT事件，必须要将该文件描述符缓冲区一直写满，让 errno 返回 EAGAIN 为止，或者发送完所有数据为止。

EPOLLIN事件：
EPOLLIN事件则只有当对端有数据写入时才会触发，所以触发一次后需要不断读取所有数据直到读完EAGAIN为止，否则剩下的数据只有在下次对端有写入时才能一起取出来了。

设想这样一个场景：接收端接收完整的数据后会向对端发送应答报文，对端才会继续向接收端发送数据，从而触发下一次的EPOLLIN，而这时没有读完socket缓冲区中的所有数据，导致接收端无法向对端发送应答报文，而对端没有收到应答报文，也就不会再发送数据触发下一次的EPOLLIN，而没有下一次的EPOLLIN事件，接收端也就永远不知道此socket缓冲区中还有未读出的数据。（一个完美的死循环）

简单的说：EPOLLIN事件只有对端新数据写入时，才会触发一次。对于EPOLLIN事件，必须要将该文件描述符一直读到空，让 errno 返回 EAGAIN 为止。

总结：现在明白为什么说epoll要求异步socket了吧？
如果你的文件描述符如果不是非阻塞的.

1. 对于读：由于需要一直读直到把数据读完，所以大家在编写程序的时候一般会用一个循环一直读取socket，那这个循环势必会在最后一次阻塞，即没有数据可读的情况下，阻塞式socket会在数据读完之后一直阻塞下去，而非阻塞式的socket则返回<0，并让errno 返回 EAGAIN 。
2. 对于写，当使用阻塞式socket时，socket的unwritable/writable状态变化没有任何意义！！因为此时无论发送多大的数据write总是会阻塞直到所有数据都发送出去。（也就是说，边缘触发的epoll如果不和非阻塞的socket搭配，使用起来会产生问题）

2. 使用epoll是否需要将socket设置为nonblocking?

取决于你使用的触发方式， 如果你使用水平触发(Level-triggered) 那么此时的epoll相当于高级的select， 你的论述是对的， 是不需要一定将socket设置为非阻塞的; 然而， 当你使用边缘触发(Edge-triggered) 那么此时从业务的完整性考虑， 是建议将socket设置为nonbocking模式， 并且在读写触发EAGAIN之后再进行epoll_wait.

水平触发和边缘触发， 类似于数字电路当中的电位水平， 从低电平到高电平的瞬间触发动作叫边缘触发， 而处于高电平触发动作叫做水平触发。想象这样一个场景：有一个pipe描述符 fd 按顺序发生了如下的动作：

1. 读端的 fd 被注册到一个epoll的描述符当中， 监听读信号， 此时pipe中没有消息， 无论是边缘触发还是水平触发此刻都不会被触发
2. fd 的写端被写入2kb数据
3. 读端调用epoll_wait， 返回 fd， 此刻pipe中有2kb数据， 并且从不可读变为可读， 所以边缘触发和水平触发都会返回
4. 读端读取1kb的数据
5. 读端继续调用epoll_wait在第五步的时候， 边缘触发和水平触发的差异就显现出来了， 此时pipe中仍然有数据，所以水平触发的epoll会立刻返回， 但是边缘触发的epoll_wait 并不会返回， 因为此时pipe一直可读， 并没有从不可读变为可读状态所以这里就会出现一个问题， 如果写端在等读端处理完数据返回， 而读端却在等写端的2kb数据中的另外1kb， 双方就会产生死锁。 因此， 在使用边缘触发的时候， 建议将描述符设置为nonblocking, 并且在read/write产生EAGAIN的错误之后再使用epoll_wait