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用epoll實現異步的Echo服務器
2010年05月07日 星期五 下午 06:48
epoll是Kernel 2.6后新加入的事件機制,在高并發條件下,遠優于select.

用個硬件中的例子吧,可能不太恰當:epoll相當于I/O中斷(有的時候才相應),而select相當于輪詢(總要反復查詢)。

其實epoll比slect好用很多,主要一下幾個用法。

struct epoll_event ; epoll事件體,事件發生時候你可以得到一個它。其中epoll_event.data.fd可以存儲關聯的句柄,epoll_event.event 是監聽標志,常用的有EPOLLIN (有數據,可以讀)、EPOLLOUT(有數據,可以寫)EPOLLET(有事件,通用);

(1)創建epoll句柄

int epFd = epoll_create(EPOLL_SIZE);

(2)加入一個句柄到epoll的監聽隊列

ev.data.fd = serverFd;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, serverFd, &ev);

上面的fd是你要綁定給事件發生時候使用的fd,到時候只能操作這個,下面是事件類型。

使用epoll_ctl添加到之中,EPOLL_CTL_ADD是epoll控制類型,這里監聽的fd和給event的fd一般相同。

(3)等待event返回

int nfds = epoll_wait(epFd, evs, EVENT_ARR, -1);

傳入的evs是epoll_event的數組,EVENT_ARR應當是不超過這個數組的長度。返回nfds的是不超過EVENT_ARR的數值,表示本次等待到了幾個事件。

(4)遍歷事件

注意,這里遍歷的事件是肯定已經發生了的,而select中遍歷的是每個fd,而fd不一定在FDSET中(即不一定有讀事件發生)!這是效率最大的差別所在!

for (int i = 0; i < nfds; i++)

{

//do something

}

(5)其他技巧

對事件是否是serverFd判斷,如果是,進行accept并加入epoll監聽隊列,要設置異步讀取。

如果evts[i]&EPOLLIN,表示可讀,使用read進行試探,如果>0表示連接沒有關閉,否則連接已經關閉(出發事件又讀取不到東西,表示socket關閉!)。如果<0出錯。如果>0,需要繼續讀取直到為0,但是注意這里的為0是在第一次read不為0的前提下,畢竟我們設置了異步讀取,暫時沒有數據可以讀就返回0了!而如果第一次返回0,那么就是關閉吧!

注意關閉要移出出epoll并且close(clientFd)

羅嗦了好多,看代碼!
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001    /*
002     * main.cc
003     *
004     *  Created on: 2009-11-30
005     *      Author: liheyuan
006     *    Describe: epoll實現阻塞模式服務器(Echo服務器)
007     *
008     *   Last Date: 2009-11-30
009     *   CopyRight: 2009 @ ICT LiHeyuan
010     */
011    #include <stdio.h>
012    #include <stdlib.h>
013    #include <unistd.h>
014    #include <fcntl.h>
015    #include <arpa/inet.h>
016    #include <netinet/in.h>
017    #include <sys/epoll.h>
018    #include <errno.h>
019    
020    #define EPOLL_SIZE 10
021    #define EVENT_ARR 20
022    #define BACK_QUEUE 10
023    #define PORT 18001
024    #define BUF_SIZE 16
025    
026    void setnonblocking(int sockFd) {
027        int opt;
028    
029        //獲取sock原來的flag
030        opt = fcntl(sockFd, F_GETFL);
031        if (opt < 0) {
032            printf("fcntl(F_GETFL) fail.");
033            exit(-1);
034        }
035    
036        //設置新的flag,非阻塞
037        opt |= O_NONBLOCK;
038        if (fcntl(sockFd, F_SETFL, opt) < 0) {
039            printf("fcntl(F_SETFL) fail.");
040            exit(-1);
041        }
042    }
043    
044    int main() {
045    
046        int serverFd;
047    
048        //創建服務器fd
049        serverFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
050        setnonblocking(serverFd);
051    
052        //創建epoll,并把 serverFd放入監聽隊列
053        int epFd = epoll_create(EPOLL_SIZE);
054        struct epoll_event ev, evs[EVENT_ARR];
055        ev.data.fd = serverFd;
056        ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
057        epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, serverFd, &ev);
058    
059        //綁定服務器端口
060        struct sockaddr_in serverAddr;
061        socklen_t serverLen = sizeof(struct sockaddr_in);
062        serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
063        serverAddr.sin_port = htons(PORT);
064        if (bind(serverFd, (struct sockaddr *) &serverAddr, serverLen)) {
065            printf("bind() fail.\n");
066            exit(-1);
067        }
068    
069        //打開監聽
070        if (listen(serverFd, BACK_QUEUE)) {
071            printf("Listen fail.\n");
072            exit(-1);
073        }
074    
075        //死循環處理
076        int clientFd;
077        sockaddr_in clientAddr;
078        socklen_t clientLen;
079        char buf[BUF_SIZE];
080        while (1) {
081            //等待epoll事件的到來,最多取EVENT_ARR個事件
082            int nfds = epoll_wait(epFd, evs, EVENT_ARR, -1);
083            //處理事件
084            for (int i = 0; i < nfds; i++) {
085                if (evs[i].data.fd == serverFd && evs[i].data.fd & EPOLLIN) {
086                    //如果是serverFd,表明有新連接連入
087                    if ((clientFd = accept(serverFd,
088                            (struct sockaddr *) &clientAddr, &clientLen)) < 0) {
089                        printf("accept fail.\n");
090                    }
091                    printf("Connect from %s:%d\n", inet_ntoa(clientAddr.sin_addr),
092                            htons(clientAddr.sin_port));
093                    setnonblocking(clientFd);
094                    //注冊accept()到的連接
095                    ev.data.fd = clientFd;
096                    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
097                    epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, clientFd, &ev);
098                } else if (evs[i].events & EPOLLIN) {
099                    //如果不是serverFd,則是client的可讀
100                    if ((clientFd = evs[i].data.fd) > 0) {
101                        //先進行試探性讀取
102                        int len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);
103                        if (len > 0) {
104                            //有數據可以讀,Echo寫入
105                            do {
106                                if (write(clientFd, buf, len) < 0) {
107                                    printf("write() fail.\n");
108                                }
109                                len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);
110                            } while (len > 0);
111                        } else if (len == 0) {
112                            //出發了EPOLLIN事件,卻沒有可以讀取的,表示斷線
113                            printf("Client closed at %d\n", clientFd);
114                            epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_DEL, clientFd, &ev);
115                            close(clientFd);
116                            evs[i].data.fd = -1;
117                            break;
118                        } else if (len == EAGAIN) {
119                            continue;
120                        } else {
121                            //client讀取出錯
122                            printf("read() fail.");
123                        }
124                    }
125                } else {
126                    printf("other event.\n");
127                }
128            }
129        }
130    
131        return 0;
132    }
posted on 2010-07-18 21:14 doing5552 閱讀(811) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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