网络编程学习总结3
多路复用
使用一个进程(且只有主线程)同时监控若干个文件描述符的读写情况这种读写模式称为多路复用
多用于TCP的服务端,用于监控客户端的链接和数据的发送
优点:不需要频繁的创建,销毁进程从而节约了内存资源,时间资源,也避免了进程之间的竞争,等待
缺点:要求单个客户端的任务不能太过于耗时,否则其他客户端就会感知到卡顿
适合并发量高但是任务量短小的情景,例如:Web服务器
select:
fd_set 是文件描述符的集合,使用一下函数操作:
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
功能:从集合set中删除fd文件描述符
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
功能:判断集合set中是否存在fd文件描述符
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
功能:向集合set中添加fd文件描述符
void FD_ZERO(fd_set *set);
功能:清空集合set
int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
功能:同时监控多个文件描述的读,写异常操作
nfds:被监控的文件描述符中的最大值+1
readfds:监控读操作的文件描述符集合
writefds:监控写操作的文件描述符集合
exceptfds:监控异常操作的文件描述符集合
timeval:设置超时时间
NULL 一直阻塞,直到某个文件描述符发生了变化
0秒0微秒 非阻塞
大于0秒 等待超时时间,超时返回0
struct timeval {
long tv_sec; // 秒
long tv_usec; // 微秒
};
返回值:监控到发生相关操作的文件描述符的个数,超时返回0,错误返回-1;
注意:
readfds,writefds,exceptfds 这三个集合参数既是输入也是输出,,调用select时这三个集合
需要存储被监控的文件描述符,当由于有文件描述符发生了相应的操作而导致函数返回时,
这三个集合中存储了这些文件描述符并返回给调用者
select设计不合理的地方:
1,每次调用select都需要向它重新传递被监控的文件描述符集合
2,调用结束后如果想知道具体是哪个文件描述符发生了相关的操作,必须对所有被监控的文件描述符
进行一遍测试
select的优点:
他是最早的多路复用函数,几乎所有的操作系统都支持,兼容性很高
pselect:
int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);
功能:大致与select
区别:
1,超时时间的结构类型不同
struct timespec {
long tv_sec; //秒
long tv_nsec; //纳秒
};
2,pselect监控时可以通过sigmask参数设置要屏蔽的信号,
可以保障pselect监控时不受这些信号干扰
共同点:本质上与select差别不大,select的缺点pelect也是一样的,只是个别功能有所增强而已
poll:
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
功能:
fds:struct pollfd结构变量数组
struct pollfd {
int fd; // 被监控的文件描述符
short events; // 想要监控的事件
short revents; // 实际监控到的事件
POLLIN 普通优先级的读事件
POLLPRI 高优先级的读事件
POLLOUT 普通优先级的写事件
POLLRDHUP 对方socket关闭
POLLERR 错误事件
POLLHUP 对方挂起
POLLNVAL 非法描述符
};
nfds:数组的长度
timeout:超时时间 按毫秒赋值
返回值:监控到发生相关操作的文件描述符的个数,超时返回0,错误返回-1
epoll:
int epoll_create(int size);
功能:创建一个epoll的内核对象,该对象可以管理,保存被监控的描述符
size:epoll对象管理描述符的数量
返回值:epoll对象的描述符
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
功能:控制epoll对象,添加,删除描述符
epfd:epoll对象的描述符
op:
EPOLL_CTL_ADD 添加监控描述符
EPOLL_CTL_MOD 修改要监控的描述符的事件
EPOLL_CTL_DEL 删除监控描述符
fd: 要操作的描述符
event:要监听的事件
struct epoll_event {
uint32_t events; // 要监控事件,参考poll
epoll_data_t data; //
};
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd; // 产生事件的描述符
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
返回值:成功0 失败-1
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);
功能:监控文件描述符,并返回发生事件的描述符
epfd:epoll对象的描述符
event:输出型参数,用于获取发生事件的描述符
maxevents:可以返回事件数目的最大值
timeout:超时时间
返回值:监控到发生相关操作的文件描述符的个数,超时返回0,错误返回-1
epoll优点:
1,只需要拷贝一次待监控的文件描述符
2,会只把发生事件的描述符返回,不需要遍历所有的描述符,大大的节约时间
3,编程结构更加简约
epoll的条件触发和边缘触发:
条件触发:当文件缓冲区中有需要读取的数据时就会触发事件
边缘触发:当数据发送时触发一次事件,类似于鼠标
1,把监控事件增加设置为EPOLLET
优点:大大的降低事件触发的次数,在某些只需要处理一次事件即可的情景下能够提高效率