为网站开发软件,angle wordpress,猫窝博客 wordpress,电子ic网站建设1、为什么使用多路复用#xff1a; 1.1单线程BIO监听socket 多路复用一般用于网络io当中#xff0c;提到网络io我们肯定能想到socket。如果我们想要一个线程单纯的用向下文的方式监听很多个socket看他是否有事件发生#xff0c;那这样是不可行。
但上一个socket1没有可读事…1、为什么使用多路复用 1.1单线程BIO监听socket 多路复用一般用于网络io当中提到网络io我们肯定能想到socket。如果我们想要一个线程单纯的用向下文的方式监听很多个socket看他是否有事件发生那这样是不可行。
但上一个socket1没有可读事件时会阻塞则此时socket2有可读事件也无法读取到。 1.2多线程监听socket 如果使用多线程监听socket的话每来一个连接就创建一个新的线程那这种方法光听着就效率低下因为线程之间的切换是要消耗资源的。线程过多导致线程切换频繁效率低。 1.3多路复用机制的诞生 多路复用其实就是使用一个线程监听多个socket那为什么现在不会出现前面讲的那个单线程问题呢因为现在这个线程只是监听是否有io事件发生并不真正的进行读取。再Linux系统中每一个socket就是一个文件每个文件由唯一一个文件描述符表示。当这个多路复用器想要监听放入到一个集合当中当有事件发生时会将有事件发生的文件描述符特殊标记表示它有事件发生然后再将这个io事件分发给真正做事的线程去完成。所以复用是复用再事件的检测方面。让事件检测和事件处理进行解耦。 2、多路复用器的类别及说明 多路复用器有三中分别为select、poll和epoll。现在大部分使用的都是epoll。如redis使用的就是epoll。 2.1 select假设只检测可读事件 select实现多路复用的方式就是想要监听的Socket放入到一个fds(文件描述符集合)当中。它会先把这个集合拷贝到内核空间当中然后遍历fds看看里面有没有可读事件如果没有的话会进行阻塞直至有可读事件发生当有可读事件发生时(超过超时时间也会停止阻塞)线程会被唤醒并再遍历一遍将可读事件给进行标记。此时将这个集合再次拷贝从内核到用户态。然后用户监听要再次遍历这个集合将其有可读事件的socket找出来然后仍给工作线程进行处理。 select使用的时固定长度的BitsMap来作为fds。所以说它可监听的socket是有限制的在Liunx当中默认最多监听1024个socket文件。 从上面的描述当中我们可以看到select有着一些明显的缺点。例如它使用的是固定长度的BItsMap来作为fds导致所监听的socket文件数量有限制。还有我们可以看到这个监听的过程中有着两次的fds的拷贝当次数、数量多起来后这也是性能的一大痛点。还有他对于查询有可读事件的时候要线性遍历fds返回到用户态时用户还得再次线性遍历一次查出哪些具有可读状态。 2.2poll poll其实和select没有太大的区别它两唯一大的区别就是poll改用动态数组来作为fds(文件描述符集合)。这样就解决了select在监听数量上的限制了但在效率方面并没有改进还是需要进行拷贝和线性遍历。 2.3 epoll相较于前两个效率有了很大的提升 这个就是epoll的结构。首先我们需要使用epoll_create方法在内核当中创建epoll对象。再epoll对象中有一个红黑树。这个红黑树的作用就相当于fds(文件描述符集合)。再这颗树上存着要检测的socket文件。再之前的select/poll中是没有再内核中专门创建存放fds的空间的导致每次调用都要将fds拷贝一遍到内核当中。而此时epoll使用红黑树将fds一直存在内核当中不再需要每次进行拷贝当需要增加新的带检测的socket时直接调用epoll_ctl进行添加就行时间复杂度为logn。 对于事件的检测epoll使用了事件驱动也就是当某个socket有事件发生时内核会有回调方法将其加入到就绪队列当中。这个就绪队列就是记录被检测socket中有事件发生的socke。此时我们不需要进行遍历所有socket查询是哪个socket具有事件。 当我们调用epoll_waitl方法时它的第二个参数是一个epoll_even结构数组指针当有就绪链表不为空时就会将链表链表复制到这个数组当中返回值为一个数值表示有多少个事件发生。此时可以通过操作这个数组直接进行数值处理不用遍历一整个fds。
3、总结 selectpollepoll都是IO多路复用机制即可以监视多个描述符一旦某个描述符就绪读或写就绪能够通知程序进行相应读写操作。 但selectpollepoll本质上都是同步I/O因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写也就是说这个读写过程是阻塞的而异步I/O则无需自己负责进行读写异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。
