用epoll实现异步的Echo服务器

http://www.coder4.com/archives/135

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！

1 /*

`2`	`* main.cc`

3 *

`4`	`* Created on: 2009-11-30`

`5`	`* Author: liheyuan`

`6`	`* Describe: epoll实现阻塞模式服务器(Echo服务器)`

7 *

`8`	`* Last Date: 2009-11-30`

`9`	`* CopyRight: 2009 @ ICT LiHeyuan`

10 */

`11`	`#include <stdio.h>`

`12`	`#include <stdlib.h>`

`13`	`#include <unistd.h>`

`14`	`#include <fcntl.h>`

`15`	`#include <arpa/inet.h>`

`16`	`#include <netinet/in.h>`

`17`	`#include <sys/epoll.h>`

`18`	`#include <errno.h>`

19

`20`	`#define EPOLL_SIZE 10`

`21`	`#define EVENT_ARR 20`

`22`	`#define BACK_QUEUE 10`

`23`	`#define PORT 18001`

`24`	`#define BUF_SIZE 16`

25

`26`	`void` `setnonblocking(int` `sockFd) {`

`27`	`int` `opt;`

28

`29`	`//获取sock原来的flag`

`30`	`opt = fcntl(sockFd, F_GETFL);`

`31`	`if` `(opt < 0) {`

`32`	`printf("fcntl(F_GETFL) fail.");`

`33`	`exit(-1);`

34 }

35

`36`	`//设置新的flag,非阻塞`

`37`	`opt \|= O_NONBLOCK;`

`38`	`if` `(fcntl(sockFd, F_SETFL, opt) < 0) {`

`39`	`printf("fcntl(F_SETFL) fail.");`

`40`	`exit(-1);`

41 }

42 }

43

`44`	`int` `main() {`

45

`46`	`int` `serverFd;`

47

`48`	`//创建服务器fd`

`49`	`serverFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);`

`50`	`setnonblocking(serverFd);`

51

`52`	`//创建epoll，并把serverFd放入监听队列`

`53`	`int` `epFd = epoll_create(EPOLL_SIZE);`

`54`	`struct` `epoll_event ev, evs[EVENT_ARR];`

`55`	`ev.data.fd = serverFd;`

`56`	`ev.events = EPOLLIN \| EPOLLET;`

`57`	`epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, serverFd, &ev);`

58

`59`	`//绑定服务器端口`

`60`	`struct` `sockaddr_in serverAddr;`

`61`	`socklen_t serverLen =` `sizeof(struct` `sockaddr_in);`

`62`	`serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);`

`63`	`serverAddr.sin_port = htons(PORT);`

`64`	`if` `(bind(serverFd, (struct` `sockaddr *) &serverAddr, serverLen)) {`

`65`	`printf("bind() fail.\n");`

`66`	`exit(-1);`

67 }

68

69 //打开监听

`70`	`if` `(listen(serverFd, BACK_QUEUE)) {`

`71`	`printf("Listen fail.\n");`

`72`	`exit(-1);`

73 }

74

75 //死循环处理

`76`	`int` `clientFd;`

`77`	`sockaddr_in clientAddr;`

`78`	`socklen_t clientLen;`

`79`	`char` `buf[BUF_SIZE];`

`80`	`while` `(1) {`

`81`	`//等待epoll事件的到来，最多取EVENT_ARR个事件`

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

83 //处理事件

`84`	`for` `(int` `i = 0; i < nfds; i++) {`

`85`	`if` `(evs[i].data.fd == serverFd && evs[i].data.fd & EPOLLIN) {`

`86`	`//如果是serverFd,表明有新连接连入`

`87`	`if` `((clientFd = accept(serverFd,`

`88`	`(struct` `sockaddr *) &clientAddr, &clientLen)) < 0) {`

`89`	`printf("accept fail.\n");`

90 }

`91`	`printf("Connect from %s:%d\n", inet_ntoa(clientAddr.sin_addr),`

`92`	`htons(clientAddr.sin_port));`

`93`	`setnonblocking(clientFd);`

`94`	`//注册accept()到的连接`

`95`	`ev.data.fd = clientFd;`

`96`	`ev.events = EPOLLIN \| EPOLLET;`

`97`	`epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_ADD, clientFd, &ev);`

`98`	`}` `else` `if` `(evs[i].events & EPOLLIN) {`

`99`	`//如果不是serverFd,则是client的可读`

100 if ((clientFd = evs[i].data.fd) > 0) {

101 //先进行试探性读取

102 int len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);

103 if (len > 0) {

104 //有数据可以读，Echo写入

105 do {

106 if (write(clientFd, buf, len) < 0) {

107 printf("write() fail.\n");

108 }

109 len = read(clientFd, buf, BUF_SIZE);

110 } while (len > 0);

111 } else if (len == 0) {

112 //出发了EPOLLIN事件，却没有可以读取的，表示断线

113 printf("Client closed at %d\n", clientFd);

114 epoll_ctl(epFd, EPOLL_CTL_DEL, clientFd, &ev);

115 close(clientFd);

116 evs[i].data.fd = -1;

117 break;

118 } else if (len == EAGAIN) {

119 continue;

120 } else {

121 //client读取出错

122 printf("read() fail.");

123 }

124 }

125 } else {

126 printf("other event.\n");

127 }

128 }

129 }

130

131 return 0;

132 }