epoll

select速度慢的原因

• select函数遍历所有文件描述符
• 每次都需要向select函数传递监视对象信息

每次循环遍历所有监视对象，找出发生变化的文件描述符。

每次调用select函数时都需要向操作系统传递监视对象信息，实际上select函数是监视套接字变化的函数，而套接字由操作系统管理。

通过“仅向操作系统传递一次监视对象，监视范围或内容发生变化时只通知发生变化的事项。”的方式可以弥补select函数的缺点。

需要操作系统的支持，Linux是epoll，Windows是IOCP。

select优点

• 服务器端接入者少
• 程序具有兼容性（多数操作系统都支持select函数）

epoll相关函数和结构体

epoll从Linux2.5.44内核开始引入。

epoll函数优点：

1. 无需循环以监视所有文件描述符的状态变化
2. 调用对应select函数的epoll_wait函数时无需每次传递监视对象信息

• epoll_event
  epoll_event结构体将发生变化（事件）的文件描述符单独集中在一起。

• epoll_create
  epoll方式下，操作系统负责保存监视对象文件描述符，因此需要使用epoll_create向操作系统请求创建保存epoll文件描述符的空间。

• epoll_ctl
  通过epoll_ctl请求操作系统添加和删除监视对象文件描述符

epoll(A, EPOLL_CTL_ADD, B, C);
epoll例程A注册文件描述符B，监视C中事件。

epoll(A, EPOLL_CTL_ADD, B, NULL);
epoll例程A删除文件描述符B。

1. epfd，epoll例程文件描述符。

2. op用于指定监视对象的添加、删除、更改等操作。
   EPOLL_CTL_ADD：注册文件描述符
   EPOLL_CTL_DEL：删除文件描述符（次数事件为NULL）
   EPOLL_CTL_MOD：更改文件描述符关注事件

3. event，关注的事件

EPOLLIN：需要读取数据
EPOLLOUT：输出缓冲为空，可以立即发送数据
EPOLLPRI：收到OOB数据
EPOLLRDHUP：断开连接或半关闭，边缘触发有用
EPOLLERR：发生错误
EPOLLET：边缘触发得到事件通知
EPOLLONESHOT：发生一次事件后，相应文件描述符不在收到事件通知，需要EPOLL_CTL_MOD再次设置事件

• epoll_wait
  类似select，等待文件描述符发生变化

epoll回声服务器端

echo_epollserver.c

条件触发和边缘触发

条件触发（Level Trigger）和边缘触发（Edge Trigger）的区别在于发生事件的时间点。

条件触发特性，条件触发方式中，只要输入缓冲有数据就会一直通知该事件，多次注册事件。

边缘触发中输入缓冲收到数据时仅注册1次该事件。

条件触发，满足条件就触发（比如输入缓冲有数据）。
边缘触发，状态变化才触发（比如无缓冲状态变为有缓冲状态）。

条件触发的事件特性

epoll默认以条件触发方式工作。

echo_EPLTserver.c

多次输出return epoll_wait

将
clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &addr_size);
后面
event.events=EPOLLIN;
修改为
event.events=EPOLLIN|EPOLLET;
仅输出一次return epoll_wait

select以条件触发方式工作。

边缘触发服务器必知两点

• errno变量验证错误原因
• 套接字特性设为非阻塞（Non-blocking）I/O

read函数发现缓冲中无数据可读时返回-1，同时在errno中保存EAGAIN常量。

边缘触发服务器

边缘触发方式中，仅注册一次事件。
一旦发生输入事件，就应该读取输入缓冲中全部数据。

read返回-1，同时在errno值为EAGAIN，说明无数据可读。

边缘触发方式中，阻塞方式工作的read&write函数可能引起服务器端的长时间停顿，边缘触发方式中一定要采用非阻塞read&write函数。

echo_EPETserver.c

条件触发与边缘触发优劣

边缘触发相对于条件触发的优点：可以分离接收数据和处理数据的时间点。

从实现模型的角度看，边缘触发更有可能带来高性能，但不能简单地认为只要使用边缘触发就一定能提高速度。

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