网络第五章：多路转接

一、铺垫

1.HTTP1.0采用了短链接的方式来进行通信：每一次建立连接，服务器响应完之后，会断开连接

于是产生了一个重要的问题：每一次链接都会进行TCP的三次握手，4次挥手，增加了通信的成本

2.HTTP1.1采用了长连接的方式来进行通信：建立连接，服务器响应完之后，不断开连接，活跃的用户对服务器发送请求，服务器都会正常响应；对不活跃的用户，不进行任何操作；并提出了时间机制；在相对时间内，如果用户不进行操作，则会断开连接；

3.短连接方式，多采用线程池的方法来进行后端的处理

4.长连接方式，在短链接基础上，使用多路转接的方式，来区分活跃用户和非活跃用户来进行服务器响应；使得单进程可以当伪多线程使用，大大提高了效率；

二、Epoll

epoll存在三个相关系统调用

1.epoll_create

int epoll_create(int size);         //创建一个 epoll 的句柄 .

返回值：是一个文件描述符

自从 linux2.6.8 之后， size 参数是被忽略的 .

用完之后 , 必须调用 close() 关闭

2.epoll_ctl

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

epoll的事件注册函数.

在这里先注册要监听的事件类型 .

第一个参数是 epoll_create() 的返回值 (epoll 的句柄 ).一个文件描述符

第二个参数代表，要对参数监视的文件描述符进行什么操作，用三个宏来表示 .

第三个参数是需要监听的 fd（文件描述符）

第四个参数是告诉内核需要监听什么事

第二个参数的取值:

比如：EPOLL_CTL_ADD，向特定的文件描述符怎加一个特定的监听事件；

EPOLL_CTL_ADD ：注册新的 fd 到 epfd 中；

EPOLL_CTL_MOD ：修改已经注册的 fd 的监听事件；

EPOLL_CTL_DEL ：从 epfd 中删除一个 fd

第四个参数的结构如下：

typedef union epoll_data{

  void *ptr;

  int fd;

  uint32_t u32;

  uint64_t u64;

} epoll_data_t;

struct epoll_event{

  uint32_t events;          /* Epoll events */

  epoll_data_t data;      /* User data variable */

} __EPOLL_PACKED;

结构体epoll_event 中的events是以下几个宏的集合：但是远不止这些；

EPOLLIN : 表示对应的文件描述符可以读 ( 包括对端 SOCKET 正常关闭 );

EPOLLOUT : 表示对应的文件描述符可以写 ;

EPOLLPRI : 表示对应的文件描述符有紧急的数据可读 ( 这里应该表示有带外数据到来 );

EPOLLERR : 表示对应的文件描述符发生错误 ;

EPOLLHUP : 表示对应的文件描述符被挂断 ;

EPOLLET : 将 EPOLL 设为边缘触发 (Edge Triggered) 模式 , 这是相对于水平触发 (Level Triggered) 来说的 .

EPOLLONESHOT ：只监听一次事件 , 当监听完这次事件之后 , 如果还需要继续监听这个 socket 的话 , 需要再次把这个socket 加入到 EPOLL 队列里

epoll通过这些值的设定，来监视fd的行为，如果fd做了这些行为，则会通过epoll_wait来反馈给上层，进行处理

3.epoll_wait

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

收集在epoll监控的事件中已经发送的事件.

第一个参数：创建epoll时，分配的文件描述符

第二个参数：events是分配好的epoll_event结构体数组.epoll将会把发生的事件赋值到events数组中 (events不可以是空指针，内核只负责把数据复制到这个events数组中，不会去帮助我们在用户态中分配内存).

第三个参数：maxevents告之内核这个events有多大，这个 maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size.

第四个参数：timeout是超时时间 (毫秒，0会立即返回非阻塞模式，-1是永久阻塞).

返回值：如果函数调用成功，返回对应I/O上已准备好的文件描述符数目，如返回0表示已超时, 返回小于0表示函数失败