本文分享自华为云社区《高性能网络设计秘笈：深入剖析Linux网络IO与epoll》，作者： Lion Long 。
一、epoll简介
epoll是Linux内核中一种可扩展的IO事件处理机制，可替代select和poll的系统调用。处理百万级并发访问性能更佳。
二、select的局限性
（1） 文件描述符越多，性能越差。 单个进程中能够监视的文件描述符存在最大的数量，默认是1024（在linux内核头文件中定义有 #define _FD_SETSIZE 1024）,当然也可以修改，但是文件描述符数量越多，性能越差。
（2）开销巨大 ，select需要复制大量的句柄数据结构，产生了巨大的开销（内核/用户空间内存拷贝问题）。
（3）select需要遍历整个句柄数组才能知道哪些句柄有事件。
（4）如果没有完成对一个已经就绪的文件描述符的IO操作，那么每次调用select还是会将这些文件描述符通知进程，即水平触发。
（5）poll使用链表保存监视的文件描述符，虽然没有了监视文件数量的限制，但是其他缺点依旧存在。
由于以上缺点，基于select模型的服务器程序，要达到十万以上的并发访问，是很难完成的。因此，epoll出场了。
三、epoll的优点
（1）不需要轮询所有的文件描述符
（2）每次取就绪集合，都在固定位置
（3）事件的就绪和IO触发可以异步解耦
四、epoll函数原型
4.1、epoll_create(int size)
#include
int epoll_create(int size);
功能：创建epoll的文件描述符。
参数说明：size表示内核需要监控的最大数量，但是这个参数内核已经不会用到，只要传入一个大于0的值即可。 当size 0)
{
rbuff[ret] = '\0';
printf("recv buffer: %s\n", rbuff);
/*
int j;
for (j = 0; j %s\n",wbuff);
ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = clientfd;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, clientfd, &ev);
}
}
}
return 0;
}
七、epoll的缺点
读写使用相同的缓冲区。比如上述的示例中，wbuffer和rbuffer是使用同一个缓冲区的，所以需要rbuff[ret] = ‘\0’;去除杂数据。
八、水平触发（LT）与边沿触发(ET)
8.1、两者差异
1、水平触发可以一次recv，边沿触发需要用循环来recv；
2、水平触发可以使用阻塞模式，边沿模式不能
3、两者性能差异非常小，一般小数据使用水平触发LT，大数据使用边沿触发ET
4、listen fd最好使用水平触发，尽量不要边沿触发
5、当当recv的buffer小于接受的数据时：
（1）水平触发是只要有数据就一直触发，直到数据读完；
（2）边沿触发是来一次连接触发一次，如果接受数据的buffer不够大，则数据会保留在缓冲区，下次触发继续从缓冲区读出来；
6、一般，水平触发只需要一个recv，边沿触发需要搭配while从缓冲区读完数据
8.2、设置触发模式
默认是水平触发模式，在事件中设置中 | EPOLLET 就可以设置边沿触发，不设置则默认是水平触发。
例如：
ev.events=EPOLL_IN | EPOLLET
九、常见疑惑问题
9.1、为什么提前先定义一个事件？
我们需要注册，内核才会有事件来的时候通知进程。比如生活中要退一个快递，那么我们需要注册一个快递公司的账户，然后发送一个退快递请求时快递公司才能找到你并取快递。
9.2、epoll events超出EVENTS_LENGTH？
epoll会循环拷贝红黑树结构体中的双向链表节点，读取节点数据，直到没有事件。
9.3、缓冲区有多大空间时才返回可读/可写？
只要缓冲区有空间就返回可读、可写，不管空间多少。比如缓冲区是1024，但是有1023有数据了，这种极端条件也会返回可读、可写。
9.4、recv和send放在一起时，有什么问题？
发送给客户端数据很大的时候（大于内核缓冲区），就可能出现send不全，客户端recv不全，最好用EPOLLOUT单独处理发送数据事件。
总结
本文介绍了网络IO模型，引入了epoll作为Linux系统中高性能网络编程的核心工具。通过分析epoll的特点与优势，并给出使用epoll的注意事项和实践技巧，该文章为读者提供了宝贵的指导。通过掌握这些知识，读者能够构建高效、可扩展和稳定的网络应用，提供出色的用户体验。
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