高效替代listen:Linux使用epoll实现网络事件驱动 (linux epoll代替listen)

随着互联网的普及,网络通信已经成为了现代社会交流和学习的重要手段。而在这个过程中,网络事件驱动就成为了不可或缺的技术。它可以有效地处理异步I/O,提高系统的并发能力和性能。Linux内核提供了一些事件驱动机制,其中最常见的是listen和select。但是,这些机制有时会存在性能瓶颈,难以满足高并发和大流量的需求。而epoll则是Linux内核提供的一种高效的事件驱动机制,可以很好地解决这个问题。

一、事件驱动模型简介

事件驱动模型是一种多任务处理方式,它通过注册事件回调函数来处理输入输出操作,从而提高系统并发能力和性能。在这种模型中,系统实现一个事件循环,通过不断地监听事件,等待事件发生并执行相应的回调函数来处理输入输出操作。

在事件驱动模型中,有两个重要的概念:

1.事件:可以是输入输出操作、定时器到期等等。

2.回调函数:当事件发生时,在事件循环内执行该函数,完成相应的操作。

事件驱动模型将事件与回调函数分离,使得系统可以在等待事件发生时,同时处理其他任务。同时,多个事件可以在同一进程内并行地处理,从而提高系统并发能力和性能。

二、传统的事件驱动机制

在Linux内核中,有两种常见的事件驱动机制,分别是listen和select。

1.listen

listen函数是Linux内核提供的一个基于TCP协议的网络事件驱动机制。它通过监听指定的端口,等待客户端连接请求并执行相应的回调函数。在这个过程中,如果无连接状态的客户端请求过多,系统性能就会降低,甚至崩溃。

2.select

select函数是Linux内核提供的一种I/O多路复用机制,可以同时监听多个文件描述符,并在这些文件描述符中有数据可读时执行相应的回调函数。但是,select存在一些限制,例如它只能监听最多1024个文件描述符,并且每次调用都需要将所有需要监听的文件描述符传递给函数,从而导致很大的开销。

三、epoll的介绍和特点

epoll是Linux内核提供的一种高效的事件驱动机制,它可以很好地解决上述传统机制的瓶颈问题,从而被广泛应用于高性能网络编程。

1.epoll的优点

(1)高效:epoll具有很高的效率和可扩展性,它可以监听大量的文件描述符,无限制地添加或删除需要监听的文件描述符;

(2)支持水平触发和边缘触发两种模式:epoll可以以两种模式来监听文件描述符的事件,水平触发模式下,只要有数据可读或可写,就会触发一次事件,而边缘触发模式下,只在文件描述符状态发生变化时触发事件,这种模式更加灵活和高效;

(3)支持EPOLLONESHOT:这个标志可以保证每个文件描述符只被触发一次,从而避免重复处理同一个事件;

(4)支持非阻塞模式:可以在epoll转换为阻塞模式时实现非阻塞I/O,从而避免网络阻塞。

2.epoll的使用方法

epoll的使用方法很简单,只要包含正确的头文件,并通过epoll_create函数创建一个epoll对象,就可以对文件描述符进行监听。然后通过epoll_ctl函数向epoll对象中添加、修改或删除需要监听的文件描述符,最后通过epoll_wt函数等待事件的发生并执行相应的回调函数。

四、实际应用

现代社会中,高性能服务器的需求越来越大,网络事件驱动技术也越来越成熟。epoll作为一种高效的事件驱动机制,在实际应用中有广泛的使用。

例如,Nginx服务器就是使用epoll来处理网络事件的,它通过epoll_wt函数和回调函数来接收客户端发来的http请求,并根据请求内容向后端服务器发送数据并处理结果。而OpenSSL也使用epoll来处理SSL连接,从而保证数据的安全性和可靠性。

此外,国内很多知名的游戏服务器也使用了epoll的机制来处理输入输出操作,并提高系统的并发能力和性能。例如,早期的Diablo III游戏服务器就使用了epoll来处理大量的输入输出操作,并保持良好的抗压能力。

五、

网络事件驱动技术是实现高性能网络编程的重要手段,随着互联网的发展,对事件驱动技术的需求也越来越高。在传统的listen和select机制面临性能瓶颈时,epoll机制的出现为高性能网络编程提供了一种有效的解决方案。熟练掌握epoll的使用和原理,不仅可以提高系统并发能力和性能,还可以为网络通信的发展创造更好的条件。

相关问题拓展阅读:

  • linux 使用epoll主要目的是啥 为了实现非阻塞么
  • 求一个linux下的epoll服务器和客户端代码

linux 使用epoll主要目的是啥 为了实现非阻塞么

socket本来就有阻塞和非阻塞两种模式,与epoll无关。

epoll是针对多socket操作饥纯(从select升级到poll再到epoll都是解决这个目的)。

如果烂帆咐不用poll方法,在阻塞模式下,操作多socket,要么用多线程,要么用多进程,都会带来一定的开发复杂度和性能降低。在非阻塞模式下轿衫,就要使用轮询,浪费处理能力很厉害。

所以,epoll是为了让程序只在一个线程中就能操作大量socket而提供的一个核心功能,同时还提供了很高的处理性能

求一个linux下的epoll服务器和客户端代码

#include  

#include/* basic system data types */

#include/* basic socket definitions */

#include/* sockaddr_in{} and other Internet defns */

#include/* inet(3) functions */

#include   /* 姿尺卖epoll function */

#include/* nonblocking */

#include   /*setrlimit */

#include 

#include 

#include 

#include 

#define MAXEPOLLSIZE 10000

#define MAXLINE 10240

int handle(int connfd);

int setnonblocking(int sockfd)

{

    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFD, 0)|O_NONBLOCK) == -1) {

return -1;

    }

    return 0;

}

int main(int argc, char **argv)

{

    int  servPort = 6888;

    int listenq = 1024;

    int listenfd, connfd, kdpfd, nfds, n, nread, curfds,acceptCount = 0;

    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;

    socklen_t socklen = sizeof(struct sockaddr_in);

    struct epoll_event ev;

    struct epoll_event events;

    struct rlimit rt;

    char buf;

    /* 设置每个进程允许打开的更大文件数 */

    rt.rlim_max = rt.rlim_cur = MAXEPOLLSIZE;

    if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rt) == -1)

    {

perror(“setrlimit error”);

return -1;

    }

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;

    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    servaddr.sin_port = htons(servPort);

    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if (listenfd == -1) {

      perror(“can’t create socket file”困慧);

return -1;

    }

    int opt = 1;

    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    if (setnonblocking(listenfd) = MAXEPOLLSIZE) {

      fprintf(stderr, “too many connection, more than %d\n”, MAXEPOLLSIZE);

      close(connfd);

      continue;

  }

  if (setnonblocking(connfd) 

#include/* basic system data types */

#include/* basic socket definitions */

#include/* sockaddr_in{} and other Internet defns */

#include/* inet(3) functions */

#include  /*gethostbyname function */

#include 

#include 

#include 

#include 

#define MAXLINE 1024

void handle(int connfd);

int main(int argc, char **argv)

{

    char * servInetAddr = “127.0.0.1”;

    int servPort = 6888;

    char buf;

    int connfd;

    struct sockaddr_in servaddr;

    if (argc == 2) {

servInetAddr = argv;

    }

    if (argc == 3) {

servInetAddr = argv;

servPort = atoi(argv);

    }

    if (argc > 3) {

printf(“usage: echoclient  \n”);

return -1;

    }

    connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    //bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;

    servaddr.sin_port = htons(servPort);

    //inet_pton(AF_INET, servInetAddr, &servaddr.sin_addr);

    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(servInetAddr);

    bzero(&(servaddr.sin_zero), 0);

    if (connect(connfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) 

perror(“connect error”);

return -1;

    }

    printf(“welcome to echoclient\n”);

    handle(connfd);     /* do it all */

    close(connfd);

    printf(“exit\n”);

    exit(0);

}

void handle(int sockfd)

{

    char sendline, recvline;

    int n;

    for (;;) {

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

{

break;//read eof

}

      

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

n = read(sockfd, recvline, MAXLINE);

if (n == 0) {

printf(“echoclient: server terminated prematurely\n”);

break;

}

write(STDOUT_FILENO, recvline, n);

    }

关于linux epoll代替listen的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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