高性能网络server--I/O复 select poll epoll_wait之间的差

一个、select

方式作为收集，最多只能监控1024描述叙事断裂的文件，内部使用位操作，相应的位置1或设置0，必须是可读、可写、三类除单独的事件，内部查询方法。将全部的套接字从内核到用户空间之间进行拷贝。

二、poll

比select略微好一点，也是在指定时间内轮询一定数量的文件描写叙述符。以測试当中是否有就绪。

三、epoll_wait

把用户关心的文件描写叙述符上事件放在内核里的一个事件表中从而无需像select和poll那样每次调用都要反复传入文件描写叙述符集或者事件集。

epoll_wait函数假设检測到事件，就将全部就绪的时间从内核时间表中拷贝到它的第二个參数events指向的数组中，这个数组适用于输出epoll_wait检測到内核见到的就绪事件，这就极大地提高了应用程序索引就绪文件描写叙述符的效率。

事实上他的内部是一个红黑树和一个链表。红黑树中国记录了epoll_wait所关注的事件，当某一个描写叙述符上有事件发生事，就会触发一个回调，这个描写叙述符就会被加入到链表中。这个链表就是须要返回个用户空间的描写叙述符，所以每次从内核到用户空间中的传输描写叙述符的个数并非非常多。

LT和ET模式。

LT是电平触发模式，ET是边缘触发模式，默认情况下。使用LT模式，可是ET是高效的模式。

在某一个描写叙述符上可读或者可写时。用户空间開始读写，用户空间没有将缓冲区中的数据读完，那么在LT模式下回继续触发，在ET模式下仅仅触发一次。

EPOLLONESHOT事件

即使我们使用ET模式。一个socket上的某个事件还是可能被触发多次。这在并发程序中就会引起一个问题，比方一个县城或者进程读取完某个socket上的数据后開始处理这些数据。而在数据的处理过程中该socket上又有新数据可读（EPOLLIN再次被触发），此时另外一个线程被唤醒来读取这些新的数据，于是就出现了两个线程同一时候操作一个socket的局面。

这当然不是我们期望的。我们期望的是一个socket连接再任一时刻都仅仅被一个线程处理。这一点能够使用epoll的EPOLLONESHOT事件处理。

对于注冊了EPOLONESHOT事件的文件描写叙述符，操作系统最多触发其上注冊的一个可读 可写或者异常事件，这样，当一个在处理某个socket时，其它线程是不可能有机会操作该socket的。可是反过来思考，注冊了EPOLLONESHOT事件的socket一旦被某个线程处理完成，该线程就应该马上重置这个socket上的EPOLLONESHOT事件，以确保这个socket下一次可读时,其EPOLLIN事件能被触发。进而让其它工作线程有机会继续处理这个socket

四、上述三种I/O复用的差别

select的參数类型fd_set没有将文件描写叙述符和事件绑定，它不过一个文件描写叙述符的集合，因此select须要提供3个这样的类型的參数来分别传入和输出可读可写异常事件，这一方面使得select不能处理很多其它类型的数据按，因为内核对fd_set集合的在线改动。应用程序下次调用select前不得不重置这3个fd_set集合，poll的參数类型pollfd。他把文件描写叙述符和事件都定义在当中，不论什么事件都被统一管理，内核每次改动的是pollfd结构体的revents成员。二events成员保持不变，因此下次调用poll时应用程序无需重置pollfd类型的事件集參数。因为每次select和poll调用都返回真个用户注冊的事件集合，所以应用程序索引就绪文件描写叙述符的时间复杂度就是O(n),epoll在内核中维护了一个事件表，採用了一个独立的系统调用epoll_ctl来控制往当中加入
删除 改动时间，这样。每次epoll_wait调用都直接从内核事件表中取得用户注冊的时间。而无需重复从用户空间读入这些事件。epoll_wait系统调用的event參数仅用来返回就绪事件，这使得应用程序索引就绪文件描写叙述符的时间复杂度达到O(1).

从原理上将。select和poll採用的都是轮询的房还是，即每次调用都要扫描真个注冊文件描写叙述符结合，并将当中就绪的文件描写叙述符返回给用户程序，因此他们检測就绪事件的算法复杂度为O(n)，epoll_wait採用回调的方式，内核检測到就绪的文件描写叙述符时，将触发回调函数。回调函数就将该文件描写叙述符上相应的时间插入内核就绪事件队列，内核最后在适当的时机将就绪事件队列中的内容复制到用户空间。因此epoll_wait无需轮询整个文件描写叙述符集合来检測哪些事件已经就绪，其算法事件复杂度为O(1).

五、非堵塞connect

当调用connect时，可能会出现下面三种错误：

ECONNERFUSED 目标port不存在，连接拒绝

ETIMEDOUT 连接超时

EINPROGRESS 这样的发生错误在对非堵塞的socket调用connect，而连接又没有马上建立时，在这样的情况下，我们能够调用slect poll epoll_wait等函数来监听这个连接失败的socket上的可写事件。当select poll函数返回后，再利用getsockopt来读取错误码并清除该socket上的错误。假设错误码为0，表示连接成功建立，否则连接失败。

就是在连接失败而且错误是EINPROGRESS时，立即使用一个I/O复用函数监听这个套接字 返回之后查看错误信息

这样的方法存在几处移植性问题。首先。非堵塞的socket可能导致connect始终失败，其次。select对处于EINPROGRESS状态下的socket可能不起作用，最后。对于出错的socket ，getsockeiopt在某些系统上的回报-1。在一些系统返回0,。

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