網(wǎng)絡(luò)編程主要關(guān)注3個(gè)半事件:連接建立(client連接/連接第三方服務(wù));連接斷開(kāi),消息達(dá)到,消息發(fā)送完畢。
TCP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型,redis,nginx,memcached
1 阻塞,非阻塞區(qū)別:
- 阻塞io阻塞在哪? 阻塞在網(wǎng)絡(luò)線程
- 什么決定阻塞?fcntl函數(shù)設(shè)置阻塞
- 具體內(nèi)部差異: 網(wǎng)絡(luò)io分為兩個(gè)流程,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段(網(wǎng)卡拷貝到內(nèi)核空間),數(shù)據(jù)拷貝階段(內(nèi)核空間拷貝到用戶空間),非阻塞是在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段返回,但是在第二個(gè)階段也還是阻塞的。
2 epoll
為何又多路復(fù)用?用一個(gè)線程檢查多個(gè)io事件。
水平觸發(fā):io即可是阻塞也可以是非阻塞
邊沿觸發(fā):只能是非阻塞
流程圖:
epoll數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
struct eventpoll {
// ...
struct rb_root rbr; // 管理 epoll 監(jiān)聽(tīng)的事件
struct list_head rdllist; // 保存著 epoll_wait 返回滿?條件的事件
// ...
};
struct epitem {
// ...
struct rb_node rbn; // 紅?樹(shù)節(jié)點(diǎn)
struct list_head rdllist; // 雙向鏈表節(jié)點(diǎn)
struct epoll_filefd ffd; // 事件句柄信息
struct eventpoll *ep; // 指向所屬的eventpoll對(duì)象
struct epoll_event event; // 注冊(cè)的事件類型
// ...
};
struct epoll_event {
__uint32_t events;
epoll_data_t data; // 保存 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)
};
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
}epoll_data_t;
接口
int epoll_create(int size);
size參數(shù)告訴內(nèi)核這個(gè)epoll對(duì)象會(huì)處理的事件?致數(shù)量,?不是能夠處理的事件的最?數(shù)。在現(xiàn)在linux版本中,這個(gè)size參數(shù)已經(jīng)沒(méi)有意義了;返回:epoll對(duì)象句柄;之后針對(duì)該epoll的操作需要通過(guò)該句柄來(lái)標(biāo)識(shí)該epoll對(duì)象;
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event* event);
收集 epoll 監(jiān)控的事件中已經(jīng)發(fā)?的事件,如果 epoll 中沒(méi)有任何?個(gè)事件發(fā)?,則最多等待 timeout 毫秒后返回。返回:表示當(dāng)前發(fā)?的事件個(gè)數(shù)返回0表示本次沒(méi)有事件發(fā)?;返回-1表示出現(xiàn)錯(cuò)誤,需要檢查errno錯(cuò)誤碼判斷錯(cuò)誤類型。
events 這個(gè)數(shù)組必須在?戶態(tài)分配內(nèi)存,內(nèi)核負(fù)責(zé)把就緒事件復(fù)制到該數(shù)組中;maxevents 表示本次可以返回的最?事件數(shù)?,?般設(shè)置為 events 數(shù)組的?度;timeout表示在沒(méi)有檢測(cè)到事件發(fā)?時(shí)最多等待的時(shí)間;如果設(shè)置為0,檢測(cè)到rdllist為空?刻返回;如果設(shè)置為-1,?直等待;
原理圖
reactor
定義:
組成:?阻塞的io + io多路復(fù)?;
特征:基于事件循環(huán),以事件驅(qū)動(dòng)或者事件回調(diào)的?式來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯;
表述:將連接的io處理轉(zhuǎn)化為事件處理;
單reactor模型
代表:redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù) 操作redis當(dāng)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
redis 6.0 多線程
單reactor模型 + 任務(wù)隊(duì)列 + 線程池
代表 skynet
多reactor
應(yīng)用: memcached accept(fd, backlog) one eventloop per thread
多進(jìn)程
nginx
多reactor + 消息隊(duì)列 + 線程池
業(yè)務(wù)場(chǎng)景中比較多 網(wǎng)絡(luò)密集型 + 業(yè)務(wù)密集型
tcp轉(zhuǎn)態(tài)圖
epoll處理細(xì)節(jié)
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