epoll好文章
http://www.javashuo.com/article/p-onckbwhc-bm.htmlhtml
https://www.jianshu.com/p/aa486512e989linux
https://cloud.tencent.com/developer/article/1005481算法
最後看看epoll獨有的兩種模式LT和ET。不管是LT和ET模式，都適用於以上所說的流程。區別是，LT模式下，只要一個句柄上的事件一次沒有處理完，會在之後調用epoll_wait時次次返回這個句柄，而ET模式僅在第一次返回。 這件事怎麼作到的呢？ 當一個socket句柄上有事件時，內核會把該句柄插入上面所說的準備就緒list鏈表，這時咱們調用epoll_wait，會把準備就緒的socket拷貝到用戶態內存，而後清空準備就緒list鏈表， 最後，epoll_wait幹了件事，就是檢查這些socket，若是不是ET模式（就是LT模式的句柄了），而且這些socket上確實有未處理的事件時，又把該句柄放回到剛剛清空的準備就緒鏈表了。 因此，非ET的句柄，只要它上面還有事件，epoll_wait每次都會返回。而ET模式的句柄，除非有新中斷到，即便socket上的事件沒有處理完，也是不會次次從epoll_wait返回的。
epoll爲何使用紅黑樹 由於epoll要求快速找到某個句柄,所以首先是一個Map接口,候選實現: 哈希表 O(1) 紅黑樹 O(lgn) 跳錶 近似O(lgn) 聽說老版本的內核和FreeBSD的Kqueue使用的是哈希表. 我的理解如今內核使用紅黑樹的緣由: 哈希表. 空間因素,可伸縮性. (1)頻繁增刪. 哈希表須要預估空間大小, 這個場景下沒法作到. 間接影響響應時間,假如要resize,原來的數據還得移動.即便用了一致性哈希算法, 也難以知足非阻塞的timeout時間限制.(時間不穩定) (2) 百萬級鏈接,哈希表有鏤空的空間,太浪費內存. 跳錶. 慢於紅黑樹. 空間也高. 紅黑樹. 經驗判斷,內核的其餘地方如防火牆也使用紅黑樹,實踐上看性能最優.
fd數量受限於內核內存大小，理論上無限
epoll 跟mmap不要緊 沒用到mmap
http://www.javashuo.com/article/p-wsiwtuxy-m.html編程
後面的ETLT區別寫得好數組
LT與ET模式
在這裏，筆者強烈推薦《完全學會使用epoll》系列博文，這是筆者看過的，對epoll的ET和LT模式講解最爲詳盡和易懂的博文。下面的實例均來自該系列博文。限於篇幅緣由，不少關鍵的細節，不能徹底摘錄。服務器
話很少說，直接上代碼。併發
程序一：app
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/epoll.h>
int main(void)
{
int epfd,nfds;
struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
ev.data.fd = STDIN_FILENO;
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; //監聽讀狀態同時設置ET模式
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
for(;;)
{
nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
for(int i = 0; i < nfds; i++)
{
if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
printf("welcome to epoll's word!\n");
}
}
}
- 當用戶輸入一組字符，這組字符被送入buffer，字符停留在buffer中，又由於buffer由空變爲不空，因此ET返回讀就緒，輸出」welcome to epoll's world！」。
- 以後程序再次執行epoll_wait，此時雖然buffer中有內容可讀，可是根據咱們上節的分析，ET並不返回就緒，致使epoll_wait阻塞。（底層緣由是ET下就緒fd的epitem只被放入rdlist一次）。
- 用戶再次輸入一組字符，致使buffer中的內容增多，根據咱們上節的分析這將致使fd狀態的改變，是對應的epitem再次加入rdlist，從而使epoll_wait返回讀就緒，再次輸出「Welcome to epoll's world！」。
接下來咱們將上面程序的第11行作以下修改：socket
1 ev.events=EPOLLIN; //默認使用LT模式
編譯並運行，結果以下：ide
程序陷入死循環，由於用戶輸入任意數據後，數據被送入buffer且沒有被讀出，因此LT模式下每次epoll_wait都認爲buffer可讀返回讀就緒。致使每次都會輸出」welcome to epoll's world！」。
程序二：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDIN_FILENO;
11 ev.events = EPOLLIN; //監聽讀狀態同時設置LT模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
19 {
20 char buf[1024] = {0};
21 read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
22 printf("welcome to epoll's word!\n");
23 }
24 }
25 }
26 }
編譯並運行，結果以下：
本程序依然使用LT模式，可是每次epoll_wait返回讀就緒的時候咱們都將buffer（緩衝）中的內容read出來，因此致使buffer再次清空，下次調用epoll_wait就會阻塞。因此可以實現咱們所想要的功能——當用戶從控制檯有任何輸入操做時，輸出」welcome to epoll's world！」
程序三：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDIN_FILENO;
11 ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; //監聽讀狀態同時設置ET模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
19 {
20 printf("welcome to epoll's word!\n");
21 ev.data.fd = STDIN_FILENO;
22 ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; //設置ET模式
23 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, STDIN_FILENO, &ev); //重置epoll事件（ADD無效）
24 }
25 }
26 }
27 }
編譯並運行，結果以下：
程序依然使用ET，可是每次讀就緒後都主動的再次MOD IN事件，咱們發現程序再次出現死循環，也就是每次返回讀就緒。可是注意，若是咱們將MOD改成ADD，將不會產生任何影響。別忘了每次ADD一個描述符都會在epitem組成的紅黑樹中添加一個項，咱們以前已經ADD過一次，再次ADD將阻止添加，因此在次調用ADD IN事件不會有任何影響。
程序四：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
11 ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET; //監聽讀狀態同時設置ET模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDOUT_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
19 {
20 printf("welcome to epoll's word!\n");
21 }
22 }
23 }
24 }
編譯並運行，結果以下：
這個程序的功能是隻要標準輸出寫就緒，就輸出「welcome to epoll's world」。咱們發現這將是一個死循環。下面具體分析一下這個程序的執行過程：
- 首先初始buffer爲空，buffer中有空間可寫，這時不管是ET仍是LT都會將對應的epitem加入rdlist，致使epoll_wait就返回寫就緒。
- 程序想標準輸出輸出」welcome to epoll's world」和換行符，由於標準輸出爲控制檯的時候緩衝是「行緩衝」,因此換行符致使buffer中的內容清空，這就對應第二節中ET模式下寫就緒的第二種狀況——當有舊數據被髮送走時，即buffer中待寫的內容變少得時候會觸發fd狀態的改變。因此下次epoll_wait會返回寫就緒。如此循環往復。
程序五：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
11 ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET; //監聽讀狀態同時設置ET模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDOUT_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
19 {
20 printf("welcome to epoll's word!");
21 }
22 }
23 }
24 }
編譯並運行，結果以下：
與程序四相比，程序五隻是將輸出語句的printf的換行符移除。咱們看到程序成掛起狀態。由於第一次epoll_wait返回寫就緒後，程序向標準輸出的buffer中寫入「welcome to epoll's world！」，可是由於沒有輸出換行，因此buffer中的內容一直存在，下次epoll_wait的時候，雖然有寫空間可是ET模式下再也不返回寫就緒。回憶第一節關於ET的實現，這種狀況緣由就是第一次buffer爲空，致使epitem加入rdlist，返回一次就緒後移除此epitem，以後雖然buffer仍然可寫，可是因爲對應epitem已經再也不rdlist中，就不會對其就緒fd的events的在檢測了。
程序六：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
11 ev.events = EPOLLOUT; //監聽讀狀態同時設置LT模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDOUT_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
19 {
20 printf("welcome to epoll's word!");
21 }
22 }
23 }
24 }
編譯並運行，結果以下：
程序六相對程序五僅僅是修改ET模式爲默認的LT模式，咱們發現程序再次死循環。這時候緣由已經很清楚了，由於當向buffer寫入」welcome to epoll's world！」後，雖然buffer沒有輸出清空，可是LT模式下只有buffer有寫空間就返回寫就緒，因此會一直輸出」welcome to epoll's world！」,當buffer滿的時候，buffer會自動刷清輸出，一樣會形成epoll_wait返回寫就緒。
程序七：
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4
5 int main(void)
6 {
7 int epfd,nfds;
8 struct epoll_event ev,events[5]; //ev用於註冊事件，數組用於返回要處理的事件
9 epfd = epoll_create(1); //只須要監聽一個描述符——標準輸入
10 ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
11 ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET; //監聽讀狀態同時設置LT模式
12 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDOUT_FILENO, &ev); //註冊epoll事件
13 for(;;)
14 {
15 nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
16 for(int i = 0; i < nfds; i++)
17 {
18 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
19 {
20 printf("welcome to epoll's word!");
21 ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
22 ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET; //設置ET模式
23 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, STDOUT_FILENO, &ev); //重置epoll事件（ADD無效）
24 }
25 }
26 }
27 }
編譯並運行，結果以下：
程序七相對於程序五在每次向標準輸出的buffer輸出」welcome to epoll's world！」後，從新MOD OUT事件。因此至關於每次都會返回就緒，致使程序循環輸出。
通過前面的案例分析，咱們已經瞭解到，當epoll工做在ET模式下時，對於讀操做，若是read一次沒有讀盡buffer中的數據，那麼下次將得不到讀就緒的通知，形成buffer中已有的數據無機會讀出，除非有新的數據再次到達。對於寫操做，主要是由於ET模式下fd一般爲非阻塞形成的一個問題——如何保證將用戶要求寫的數據寫完。
要解決上述兩個ET模式下的讀寫問題，咱們必須實現：
- 對於讀，只要buffer中還有數據就一直讀；
- 對於寫，只要buffer還有空間且用戶請求寫的數據還未寫完，就一直寫。
ET模式下的accept問題
請思考如下一種場景：在某一時刻，有多個鏈接同時到達，服務器的 TCP 就緒隊列瞬間積累多個就緒鏈接，因爲是邊緣觸發模式，epoll 只會通知一次，accept 只處理一個鏈接，致使 TCP 就緒隊列中剩下的鏈接都得不處處理。在這種情形下，咱們應該如何有效的處理呢？
解決的方法是：解決辦法是用 while 循環抱住 accept 調用，處理完 TCP 就緒隊列中的全部鏈接後再退出循環。如何知道是否處理完就緒隊列中的全部鏈接呢？ accept 返回 -1 而且 errno 設置爲 EAGAIN 就表示全部鏈接都處理完。
關於ET的accept問題，這篇博文的參考價值很高，若是有興趣，能夠連接過去圍觀一下。
ET模式爲何要設置在非阻塞模式下工做
由於ET模式下的讀寫須要一直讀或寫直到出錯（對於讀，當讀到的實際字節數小於請求字節數時就能夠中止），而若是你的文件描述符若是不是非阻塞的，那這個一直讀或一直寫勢必會在最後一次阻塞。這樣就不能在阻塞在epoll_wait上了，形成其餘文件描述符的任務飢餓。
epoll的使用實例
這樣的實例，網上已經有不少了（包括參考連接），筆者這裏就略過了。
小結
LT：水平觸發，效率會低於ET觸發，尤爲在大併發，大流量的狀況下。可是LT對代碼編寫要求比較低，不容易出現問題。LT模式服務編寫上的表現是：只要有數據沒有被獲取，內核就不斷通知你，所以不用擔憂事件丟失的狀況。
ET：邊緣觸發，效率很是高，在併發，大流量的狀況下，會比LT少不少epoll的系統調用，所以效率高。可是對編程要求高，須要細緻的處理每一個請求，不然容易發生丟失事件的狀況。
從本質上講：與LT相比，ET模型是經過減小系統調用來達到提升並行效率的。
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每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
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