EPoll基于I/O的事件通知机制,由系统通知用户那些SOCKET触发了那些相关I/O事件。事件中包括相应的文件描写叙述符以及事件类型。这样应用程序能够针对事件以及事件的source做相应的处理(Acception,Read,Write,Error)。

相比原先的SELECT模型(用户主动依次检查SOCKET),变成被动等待系统告知处于活跃状态的SOCKET,性能提升不少(不须要依次遍历全部的SOCKET,而仅仅是对活跃SOCKET进行事件处理)。

  基本步骤:

  擅长对大量并发用户的请求进行及时处理。完毕server与client的数据交互。一个简单实现过程例如以下:

  (1) 创建侦听socket:ListenSock,将该描写叙述符设定为非堵塞模式。调用Listen()函数在该套接字上侦听连接请求。

  (2) 使用epoll_create()函数创建文件描写叙述,设定可管理的最大socket描写叙述符数目。

  (3) 将ListenSock注冊进EPoll中进行监測

  (4) EPoll监视启动。epoll_wait()等待epoll事件发生。

  (5)假设epoll事件表明有新的连接请求,则调用accept()函数。并将新建立连接加入到EPoll中。若为读写或者报错等,调用相应的Handle进行处理。

  (6) 继续监视。直至停止。

上诉过程仅仅是一个简单的线性实例。在实际的应用过程中,为了提高监视效率,经常将EPOLL监听到的事件交给其它专门的任务线程进行处理,以提高EPoll监视的效率。

  主要涉及API

  1.EPoll创建

  int epoll_create(int size)

  该函数生成一个epoll专用文件描写叙述符。当中的參数是指定生成描写叙述符的最大范围。在linux-2.4.32内核中依据size大小初始化哈希表的大小,在linux2.6.10内核中该參数无用,使用红黑树管理全部的文件描写叙述符,而不是hash.

  2、epoll_ctl函数

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

  该函数用于控制某个文件描写叙述符上的事件。能够注冊事件,改动事件,删除事件。

  參数:epfd:由 epoll_create 生成的epoll专用文件描写叙述符;

  op:操作类型,有例如以下取值:

  EPOLL_CTL_ADD 注冊、

  EPOLL_CTL_MOD 改动、

  EPOLL_CTL_DEL 删除

  fd:要控制的文件描写叙述符;

  event:指向epoll_event的指针; 假设调用成功返回0,不成功返回-1

  epoll_event 结构体的events字段是表示感兴趣的事件,取值为:

  EPOLLIN:表示相应的文件描写叙述符能够读;

  EPOLLOUT:表示相应的文件描写叙述符能够写;

  EPOLLPRI:表示相应的文件描写叙述符有紧急的数据可读;

  EPOLLERR:表示相应的文件描写叙述符错误发生;

  EPOLLHUP:表示相应的文件描写叙述符被挂断;

  EPOLLET:表示相应的文件描写叙述符有事件发生;

  3、事件等待函数

  int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,intmaxevents,int timeout)

  该函数用于轮询I/O事件的发生;

  參数: epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描写叙述符;

  epoll_event:用于回传等待处理的事件数组;

  maxevents:每次能处理的事件数;

  timeout:等待I/O事件发生的超时值(ms);-1永不超时,直到有事件产生才触发。0马上返回

  主要数据结构:

  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 */

  };

  一般我们在编程时,利用event变量存储事件相应的文件描写叙述符以及事件类型。

  实例代码

  server段代码

  int EPollServer()

  {

  int srvPort = 6888;

  initSrvSocket(srvPort);

  /* 创建 epoll 句柄,把监听socket增加到epoll集合里 */

  epollfd = epoll_create(MAX_EVENTS);

  struct epoll_event event;

  event.events = EPOLLIN | EPOLLET;

  event.data.fd = srvfd;

  if ( epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, srvfd, &event) < 0 )

  {

  printf(“epoll Add Failed: fd=%d\n”, srvfd);

  return -1;

  }

  printf( “epollEngine startup:port %d”, srvPort);

  while(1)

  {

  /*等待事件发生*/

  int nfds = epoll_wait(epollfd, eventList, MAX_EVENTS, -1);

  if ( nfds == -1 )

  {

  printf( “epoll_wait”);

  continue;

  }

  /* 处理全部事件 */

  int n = 0;

  for (; n < nfds; n++)

  handleEvent(eventList + n);

  }

  close(epollfd);

  close(srvfd);

  };

  在事件处理handleEvent中(分为连接事件处理以及数据接收发送事件)

  void handleEvent(struct epoll_event* pEvent)

  {

  if (pEvent->data.fd == srvfd)

  {

  AcceptConn(srvfd);

  }else{

  RecvData(pEvent->data.fd);

  SendData(pEvent->data.fd);

  epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, pEvent->data.fd, pEvent);

  }

  }

  //从标准输入读取数据,发送给server端,server端在原样返回。client再接收并予以显示

  void handle(int sockfd)

  {

  char sendline[MAXLINE];

  char recvline[MAXLINE];

  int n;

  for (;;) {

  if (fgets(sendline, MAXLINE, stdin) == NULL)

  break;

  if (read(STDIN_FILENO, sendline, MAXLINE) == 0)

  break;

  n = write(sockfd, sendline, strlen(sendline));

  n = read(sockfd, recvline, MAXLINE);

  if (n == 0) {

  printf(“echoclient: server terminatedprematurely\n”);

  break;

  }

  write(STDOUT_FILENO, recvline, n);

  //假设用标准库的缓存流输出有时会出现故障

  //fputs(recvline, stdout);

  }

  }

  执行结果(Linux下截图麻烦,直接复制控制台结果)

  client:

  administrator@ubuntu:~$ ./echoclient

  welcome to echoclient

  123456

  123456

  server端:

  administrator@ubuntu:~/source/EPollProject$ ./EPoll

  epollEngine startup port 6888

  handleEvent function, HANDLE: 3, EVENT is 1

  Accept Connection: 5

  handleEvent function, HANDLE: 5, EVENT is 1

  RecvData function

  SOCKET HANDLE: 5: CONTENT: 123456

  content is 123456

  SendData function

  SendData: 123456

  注:

  1.此处仅仅是学习了EPoll基本模型。在实际应用中。为了提高EPoll模型的监视效率,一般在监视线程中仅仅做监视,只是事件处理工作,而是将事件交付其它线程处理。

  2. 为了提高事件处理的效率,所以我们尽量避免在有事件时开辟线程处理,处理完关闭。一般在系统启动时会创建线程池。将事件交与线程池中的空暇线程进行处理。在事件的处理过程中不会有县城的创建、销毁等操作。效率也提高了。

05-11 11:09