linux epoll 開發指南

原文：

關於epoll的問題很早就像寫文章講講自己的看法，但是由於ffrpc一直沒有完工，所以也就拖下來了。epoll主要在伺服器程式設計中使用，本文主要**伺服器程式中epoll的使用技巧。epoll一般和非同步io結合使用，故本文討論基於以下應用場合：

epoll是為非同步io操作而設計的，epoll中io事件被分為read事件和write事件，如果大家對於linux的驅動模組或者linux io 模型有接觸的話，就會理解起來更容易。linux中io操作被抽象為read、write、close、ctrl幾個操作，所以epoll只提供read、write、error事件，是和linux的io模型是統一的。

為什麼要了解epoll的io模型呢，本文認為，某些情況下epoll操作的**的複雜性是由於**中的模型（或者類設計）與epoll io模型不匹配造成的。換句話說，如果我們的編碼模型和epoll io模型匹配，那麼非阻塞socket的編碼就會很簡單、清晰。

按照epoll模型構建的類關係為：

//! 檔案描述符相關介面
typedef intsocket_fd_t;
classfd_i
virtual socket_fd_t socket()          = 0;
virtual int handle_epoll_read()  = 0;
virtual int handle_epoll_write() = 0;
virtual int handle_epoll_del()          = 0;
virtual void close()                          = 0;
};intepoll_impl_t::event_loop()
for (i = 0; i < nfds; ++i)
//! 刪除那些已經出現error的socket 物件
fd_del_callback();
continue;
}if (cur_ev.events & (epollin |epollpri))
if(cur_ev.events &epollout)
if (cur_ev.events & (epollerr |epollhup))
}}while(nfds >= 0);
return 0;
}

先簡單比較一下level trigger 和 edge trigger 模式的不同。

讓我們換乙個角度來理解et模式，事實上，epoll的et模式其實就是socket io完全狀態機。

當socket由不可讀變成可讀時，epoll的et模式返回read 事件。對於read 事件，開發者需要保證把讀取緩衝區資料全部讀出，man epoll可知：

示例**

需要讀者注意的是，socket模式是可寫的，因為傳送緩衝區初始時空的。故應用層有資料要傳送時，直接呼叫write系統呼叫傳送資料，若write系統呼叫返回ewouldblock則表示socket變為不可寫，或者write系統呼叫返回的數值小於傳入的buffer引數的大小，這時需要把未傳送的資料暫存在應用層待傳送列表中，等待epoll返回write事件，再繼續傳送應用層待傳送列表中的資料，同樣若應用層待傳送列表中的資料沒有一次性發完，那麼繼續等待epoll返回write事件，如此迴圈往復。所以可以反推得到如下結論，若應用層待傳送列表有資料，則該socket一定是不可寫狀態，那麼這時候要傳送新資料直接追加到待傳送列表中。若待傳送列表為空，則表示socket為可寫狀態，則可以直接呼叫write系統呼叫傳送資料。總結如下：

示例**：

void socket_impl_t::send_impl(const string&src_buff_)
//! socket buff is full, cache the data
if (false ==m_send_buffer.empty())
stringleft_buff;
int ret =do_send(buff_, left_buff);
if (ret < 0)
else if (ret > 0)
else
}intsocket_impl_t:: handle_epoll_write ()
doelse if (ret > 0)
else
} while (false ==m_send_buffer.empty());
m_sc->handle_write_completed(this);
return 0;
}

lt模式主要是讀操作比較簡單，但是對於et模式並沒有優勢，因為將讀取緩衝區資料全部讀出並不是難事。而write操作，et模式則流程非常的清晰，按照完全狀態機來理解和實現就變得非常容易。而lt模式的write操作則複雜多了，要頻繁的維護epoll的wail列表。

在**編寫時，把epoll et當成狀態機，當socket被建立完成（accept和connect系統呼叫返回的socket）時加入到epoll列表，之後就不用在從中刪除了。為什麼呢？man epoll中的faq告訴我們，當socket被close掉後，其自動從epoll中刪除。對於監聽socket簡單說幾點注意事項：

示例**:

intacceptor_impl_t::handle_epoll_read()
else if (errno == eintr || errno == emfile || errno == econnaborted || errno == enfile ||errno == eperm || errno == enobufs || errno ==enomem)
perror("accept");
return -1;
}socket_i* socket =create_socket(new_fd);
socket->open();
} while (true);
return 0;
}

github ：

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