epoll有两种模式,Edge Triggered(简称ET) 和 Level Triggered(简称LT).在采用这两种模式时要注意的是,如果采用ET模式,那么仅当状态发生变化时才会通知,而采用LT模式类似于原来的 select/poll操作,只要还有没有处理的事件就会一直通知. 以代码来说明问题: 首先给出server的代码,需要说明的是每次accept的连接,加入可读集的时候采用的都是ET模式,而且接收缓冲区是5字节的,也就是每次只接收5字节的数据:
#include < iostream > #include < sys / socket.h > #include < sys / epoll.h > #include < netinet / in.h > #include < arpa / inet.h > #include < fcntl.h > #include < unistd.h > #include < stdio.h > #include < errno.h > using namespace std; #define MAXLINE 5 #define OPEN_MAX 100 #define LISTENQ 20 #define SERV_PORT 5000 #define INFTIM 1000 void setnonblocking( int sock) { int opts; opts = fcntl(sock,F_GETFL); if (opts < 0 ) { perror( " fcntl(sock,GETFL) " ); exit ( 1 ); } opts = opts|O_NONBLOCK; if (fcntl(sock,F_SETFL,opts) < 0 ) { perror( " fcntl(sock,SETFL,opts) " ); exit ( 1 ); } } int main() { int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds; ssize_t n; char line[MAXLINE]; socklen_t clilen; // 声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件 struct epoll_event ev,events[ 20 ]; // 生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符 epfd = epoll_create( 256 ); struct sockaddr_in clientaddr; struct sockaddr_in serveraddr; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ); // 把socket设置为非阻塞方式 // setnonblocking(listenfd); // 设置与要处理的事件相关的文件描述符 ev.data.fd = listenfd; // 设置要处理的事件类型 ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; // ev.events = EPOLLIN; // 注册epoll事件 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd, & ev); bzero( & serveraddr, sizeof(serveraddr)); serveraddr.sin_family = AF_INET; char * local_addr = " 127.0.0.1 " ; inet_aton(local_addr, & (serveraddr.sin_addr)); // htons(SERV_PORT); serveraddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd,(sockaddr * ) & serveraddr, sizeof(serveraddr)); listen(listenfd, LISTENQ); maxi = 0 ; for ( ; ; ) { // 等待epoll事件的发生 nfds = epoll_wait(epfd,events, 20 , 500 ); // 处理所发生的所有事件 for (i = 0 ;i < nfds; ++ i) { if (events[i].data.fd == listenfd) { clilen=sizeof(struct sockaddr); connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr * ) & clientaddr, & clilen); if (connfd < 0 ){ perror( " connfd<0 " ); exit ( 1 ); } // setnonblocking(connfd); char * str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr); cout << " accapt a connection from " << str << endl; // 设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = connfd; // 设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; // ev.events = EPOLLIN; // 注册ev epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd, & ev); } else if (events[i].events & EPOLLIN) { cout << " EPOLLIN " << endl; if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0 ) continue; if ( (n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0 ) { if (errno == ECONNRESET) { close(sockfd); events[i].data.fd = - 1 ; } else std::cout << " readline error " << std::endl; } else if (n == 0 ) { close(sockfd); events[i].data.fd = - 1 ; } line[n] = ' /0'; cout << " read " << line << endl; // 设置用于写操作的文件描述符 ev.data.fd = sockfd; // 设置用于注测的写操作事件 ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET; // 修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT // epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd, & ev); } else if (events[i].events & EPOLLOUT) { sockfd = events[i].data.fd; write(sockfd, line, n); // 设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = sockfd; // 设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN|EPOLLET; // 修改sockfd上要处理的事件为EPOLIN epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd, & ev); } } } return 0 ; }下面给出测试所用的Perl写的client端,在client中发送10字节的数据,同时让client在发送完数据之后进入死循环, 也就是在发送完之后连接的状态不发生改变--既不再发送数据, 也不关闭连接,这样才能观察出server的状态:
#! / usr / bin / perl use IO::Socket; my $host = " 127.0.0.1 " ; my $port = 5000 ; my $socket = IO::Socket::INET -> new ( " $host:$port " ) or die " create socket error $@ " ; my $msg_out = " 1234567890 " ; print $socket $msg_out; print " now send over, go to sleep /n " ; while ( 1 ) { sleep( 1 ); }运行server和client发现,server仅仅读取了5字节的数据,而client其实发送了10字节的数据,也就是说,server仅当第一次 监听到了EPOLLIN事件,由于没有读取完数据,而且采用的是ET模式,状态在此之后不发生变化,因此server再也接收不到EPOLLIN事件了. (友情提示:上面的这个测试客户端,当你关闭它的时候会再次出发IO可读事件给server,此时server就会去读取剩下的5字节数据了,但是这一事件与前面描述的ET性质并不矛盾.) 如果我们把client改为这样:
#! / usr / bin / perl use IO::Socket; my $host = " 127.0.0.1 " ; my $port = 5000 ; my $socket = IO::Socket::INET -> new ( " $host:$port " ) or die " create socket error $@ " ; my $msg_out = " 1234567890 " ; print $socket $msg_out; print " now send over, go to sleep /n " ; sleep( 5 ); print " 5 second gone send another line/n " ; print $socket $msg_out; while ( 1 ) { sleep( 1 ); }可以发现,在server接收完5字节的数据之后一直监听不到client的事件,而当client休眠5秒之后重新发送数据,server再次监听到了变化,只不过因为只是读取了5个字节,仍然有10个字节的数据(client第二次发送的数据)没有接收完. 如果上面的实验中,对accept的socket都采用的是LT模式,那么只要还有数据留在buffer中,server就会继续得到通知,读者可以自行改动代码进行实验. 基 于这两个实验,可以得出这样的结论:ET模式仅当状态发生变化的时候才获得通知,这里所谓的状态的变化并不包括缓冲区中还有未处理的数据,也就是说,如果 要采用ET模式,需要一直read/write直到出错为止,很多人反映为什么采用ET模式只接收了一部分数据就再也得不到通知了,大多因为这样;而LT 模式是只要有数据没有处理就会一直通知下去的.
补充说明一下这里一直强调的"状态变化"是什么: 1)对于监听可读事件时,如果是socket是监听socket,那么当有新的主动连接到来为状态发生变化;对一般的socket而言,协议栈中相应的缓 冲区有新的数据为状态发生变化.但是,如果在一个时间同时接收了N个连接(N>1),但是监听socket只accept了一个连接,那么其它未 accept的连接将不会在ET模式下给监听socket发出通知,此时状态不发生变化;对于一般的socket,就如例子中而言,如果对应的缓冲区本身 已经有了N字节的数据,而只取出了小于N字节的数据,那么残存的数据不会造成状态发生变化. 2)对于监听可写事件时,同理可推,不再详述. 而不论是监听可读还是可写,对方关闭socket连接都将造成状态发生变化,比如在例子中,如果强行中断client脚本,也就是主动中断了socket连接,那么都将造成server端发生状态的变化,从而server得到通知,将已经在本方缓冲区中的数据读出. 把前面的描述可以总结如下:仅当对方的动作(发出数据,关闭连接等)造成的事件才能导致状态发生变化,而本方协议栈中已经处理的事件(包括接收了对方的数 据,接收了对方的主动连接请求)并不是造成状态发生变化的必要条件,状态变化一定是对方造成的.所以在ET模式下的,必须一直处理到出错或者完全处理完 毕,才能进行下一个动作,否则可能会发生错误.另外,从这个例子中,也可以阐述一些基本的网络编程概念.首先,连接的两端中,一端发送成功并不代表着对方上层应用程序接收成功, 就拿上面的client测试程序来说,10字节的数据已经发送成功,但是上层的server并没有调用read读取数据,因此发送成功仅仅说明了数据被对 方的协议栈接收存放在了相应的buffer中,而上层的应用程序是否接收了这部分数据不得而知;同样的,读取数据时也只代表着本方协议栈的对应 buffer中有数据可读,而此时时候在对端是否在发送数据也不得而知.
