用epoll实现异步的Echo服务器

epoll是Kernel 2.6后新加入的事件机制,在高并发条件下,远优于select.

用个硬件中的例子吧,可能不太恰当:epoll相当于I/O中断(有的时候才相应),而select相当于轮询(总要反复查询)。

其实epoll比slect好用很多,主要一下几个用法。

struct epoll_event ; epoll事件体,事件发生时候你可以得到一个它。其中epoll_event.data.fd可以存储关联的句柄,epoll_event.event是监听标志,常用的有EPOLLIN (有数据,可以读)、EPOLLOUT(有数据,可以写)EPOLLET(有事件,通用);

(1)创建epoll句柄

int epFd = epoll_create(EPOLL_SIZE);

(2)加入一个句柄到epoll的监听队列

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

上面的fd是你要绑定给事件发生时候使用的fd,到时候只能操作这个,下面是事件类型。

使用epoll_ctl添加到之中,EPOLL_CTL_ADD是epoll控制类型,这里监听的fd和给event的fd一般相同。

(3)等待event返回

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

传入的evs是epoll_event的数组,EVENT_ARR应当是不超过这个数组的长度。返回nfds的是不超过EVENT_ARR的数值,表示本次等待到了几个事件。

(4)遍历事件

注意,这里遍历的事件是肯定已经发生了的,而select中遍历的是每个fd,而fd不一定在FDSET中(即不一定有读事件发生)!这是效率最大的差别所在!

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

{

//do something

}

(5)其他技巧

对事件是否是serverFd判断,如果是,进行accept并加入epoll监听队列,要设置异步读取。

如果evts[i]&EPOLLIN,表示可读,使用read进行试探,如果>0表示连接没有关闭,否则连接已经关闭(出发事件又读取不到东西,表示socket关闭!)。如果<0出错。如果>0,需要继续读取直到为0,但是注意这里的为0是在第一次read不为0的前提下,毕竟我们设置了异步读取,暂时没有数据可以读就返回0了!而如果第一次返回0,那么就是关闭吧!

注意关闭要移出出epoll并且close(clientFd)

罗嗦了好多,看代码!

[cpp]
/*
* main.cc
*
* Created on: 2009-11-30
* Author: liheyuan
* Describe: epoll实现阻塞模式服务器(Echo服务器)
*
* Last Date: 2009-11-30
* CopyRight: 2009 @ ICT LiHeyuan
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <errno.h>

#define EPOLL_SIZE 10
#define EVENT_ARR 20
#define BACK_QUEUE 10
#define PORT 18001
#define BUF_SIZE 16

void setnonblocking(int sockFd) {
int opt;

//获取sock原来的flag
opt = fcntl(sockFd, F_GETFL);
if (opt < 0) {
printf("fcntl(F_GETFL) fail.");
exit(-1);
}

//设置新的flag,非阻塞
opt |= O_NONBLOCK;
if (fcntl(sockFd, F_SETFL, opt) < 0) {
printf("fcntl(F_SETFL) fail.");
exit(-1);
}
}

int main() {

int serverFd;

//创建服务器fd
serverFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
setnonblocking(serverFd);

//创建epoll,并把serverFd放入监听队列
int epFd = epoll_create(EPOLL_SIZE);
struct epoll_event ev, evs[EVENT_ARR];
ev.data.fd = serverFd;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, serverFd, &ev);

//绑定服务器端口
struct sockaddr_in serverAddr;
socklen_t serverLen = sizeof(struct sockaddr_in);
serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serverAddr.sin_port = htons(PORT);
if (bind(serverFd, (struct sockaddr *) &serverAddr, serverLen)) {
printf("bind() fail.\n");
exit(-1);
}

//打开监听
if (listen(serverFd, BACK_QUEUE)) {
printf("Listen fail.\n");
exit(-1);
}

//死循环处理
int clientFd;
sockaddr_in clientAddr;
socklen_t clientLen;
char buf[BUF_SIZE];
while (1) {
//等待epoll事件的到来,最多取EVENT_ARR个事件
int nfds = epoll_wait(epFd, evs, EVENT_ARR, -1);
//处理事件
for (int i = 0; i < nfds; i++) {
if (evs[i].data.fd == serverFd && evs[i].data.fd & EPOLLIN) {
//如果是serverFd,表明有新连接连入
if ((clientFd = accept(serverFd,
(struct sockaddr *) &clientAddr, &clientLen)) < 0) {
printf("accept fail.\n");
}
printf("Connect from %s:%d\n", inet_ntoa(clientAddr.sin_addr),
htons(clientAddr.sin_port));
setnonblocking(clientFd);
//注册accept()到的连接
ev.data.fd = clientFd;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, clientFd, &ev);
} else if (evs[i].events & EPOLLIN) {
//如果不是serverFd,则是client的可读
if ((clientFd = evs[i].data.fd) > 0) {
//先进行试探性读取
int len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);
if (len > 0) {
//有数据可以读,Echo写入
do {
if (write(clientFd, buf, len) < 0) {
printf("write() fail.\n");
}
len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);
} while (len > 0);
} else if (len == 0) {
//出发了EPOLLIN事件,却没有可以读取的,表示断线
printf("Client closed at %d\n", clientFd);
epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_DEL, clientFd, &ev);
close(clientFd);
evs[i].data.fd = -1;
break;
} else if (len == EAGAIN) {
continue;
} else {
//client读取出错
printf("read() fail.");
}
}
} else {
printf("other event.\n");
}
}
}

return 0;
}
[/cpp]

One thought on “用epoll实现异步的Echo服务器

  1. coder4abc

    if (evs[i].data.fd == serverFd && evs[i].data.fd & EPOLLIN) {
    这一行的evs[i].data.fd应该是evs[i].events吧

    Reply

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