socket编程概述

一、基本流程如下：

整个TCP过程非常类似于电话系统。TCP是有两个不同主机上的进程需要进行通信，电话系统是有两个人位于不同地区的人需要进行通信。

socket：获得可用于进程通信的端点。由于Linux系统所有io操作都是针对文件（网络套接字/管道/文件都是文件）的，所以这里会返回文件描述符（一个非负整数）。类似于，电话系统中，获得一个电话机。

bind：为这个可用于通信的端点固定一个确定的号码，这时候才算形成一个真正套接字（由ip_addr+port组成）。类似于电话系统中，告诉其他人，我给这个电话指定了一个多少的电话号码。（ip_addr相当于区号，port相当于号码）

listen：监听这个安装好了的套接字上的事件。类似于电话系统，打开电话的振铃。

connect：主动向某个套接字发起连接，需要目标套接字（ip_addr，port）。类似于电话系统，拨打电话

accept：接收其他套接字发起的连接，可以得到客户套接字信息（ip_addr，port）。类似于电话系统中，接听电话，也有来电显示。

二、TCP连接和关闭

一个TCP连接可由一个套接字对表示：本地ip地址、本地端口号、远端ip地址、远端端口号

三、套接字事件

网络服务器模型主要都是事件驱动模型（有连接有数据的情况会运行，没有的话就阻塞），通过epoll/kqueue/select来实现

socket什么时候会有可读/可写事件？

http://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45788591

四、epoll

如何理解epoll？

http://www.nowamagic.net/academy/detail/13321005

epoll相对于select、poll优势？

1.支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD) 
    select 最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。对于那些需要支持的上万连接数目的IM服务器来说显 然太少了。这时候你一是可以选择修改这个宏然后重新编译内核，不过资料也同时指出这样会带来网络效率的下降，二是可以选择多进程的解决方案(传统的 Apache方案)，不过虽然linux上面创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步的高效，所以也不是一种完 美的方案。不过 epoll则没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左 右，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。

2.IO效率不随FD数目增加而线性下降 
    传统的select/poll另一个致命弱点就是当你拥有一个很大的socket集合，不过由于网络延时，任一时间只有部分的socket是"活跃"的， 但是select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。但是epoll不存在这个问题，它只会对"活跃"的socket进行 操作---这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数，其他idle状态socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率，相 反，如果过多使用epoll_ctl,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了。

3.使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。 
    这点实际上涉及到epoll的具体实现了。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就 很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。而如果你想我一样从2.5内核就关注epoll的话，一定不会忘记手工 mmap这一步的。

4.内核微调 
    这一点其实不算epoll的优点了，而是整个linux平台的优点。也许你可以怀疑linux平台，但是你无法回避linux平台赋予你微调内核的能力。 比如，内核TCP/IP协议栈使用内存池管理sk_buff结构，那么可以在运行时期动态调整这个内存pool(skb_head_pool)的大小 --- 通过echo XXXX>/proc/sys/net/core/hot_list_length完成。再比如listen函数的第2个参数(TCP完成3次握手 的数据包队列长度)，也可以根据你平台内存大小动态调整。更甚至在一个数据包面数目巨大但同时每个数据包本身大小却很小的特殊系统上尝试最新的NAPI网 卡驱动架构。

http://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45772269