举源码实例来说明epoll之LT和ET模式的区别

在Linux系统中，I/O多路复用技术是提高服务器性能和并发处理能力的重要手段，而epoll作为I/O多路复用的一种高效实现，被广泛应用于高性能服务器编程。本篇将通过源码实例深入探讨epoll中的两种事件触发模式：Level Triggered（LT）和Edge Triggered（ET）模式的区别。 1. **Level Triggered（LT）模式** LT模式是epoll的默认模式。在这种模式下，当调用`epoll_wait`时，只要文件描述符上的事件状态为"有事件"，就会一直返回该事件，直到该事件被处理或清除。例如，如果一个套接字上有数据待读，那么每次`epoll_wait`都会返回这个事件，直到读取完所有数据或者关闭了这个连接。下面是一个简单的LT模式源码示例： ```c int epoll_fd = epoll_create(1); struct epoll_event ev; ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 设置为LT模式，EPOLLET默认就是LT ev.data.fd = socket_fd; epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, socket_fd, &ev); while (1) { int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1); for (int i = 0; i < num_events; i++) { if (events[i].data.fd == socket_fd && events[i].events & EPOLLIN) { read_data(socket_fd); // 读取数据，直到没有数据可读 } } } ``` 2. **Edge Triggered（ET）模式** ET模式更为高效，它只在文件描述符的状态由无事件变为有事件时触发一次。一旦事件被处理，即使仍有事件存在，`epoll_wait`也不会再次返回该事件，除非再次发生状态变化。例如，对于读事件，只有当数据刚到达时，`epoll_wait`才会返回，之后即使还有数据，不会再次通知，直到有新的数据到来。ET模式源码示例如下： ```c int epoll_fd = epoll_create(1); struct epoll_event ev; ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 设置为ET模式 ev.data.fd = socket_fd; epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, socket_fd, &ev); while (1) { int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1); for (int i = 0; i < num_events; i++) { if (events[i].data.fd == socket_fd && events[i].events & EPOLLIN) { char buffer[READ_SIZE]; int bytes_read = read(socket_fd, buffer, READ_SIZE); if (bytes_read <= 0) { // 如果读取失败或结束，处理错误或关闭连接 // ... } } } } ``` 3. **LT与ET模式的比较** - **效率**：ET模式通常更高效，因为它避免了对同一个事件的重复通知，减少了上下文切换的次数。 - **处理方式**：LT模式需要确保每个事件都被完全处理，而ET模式只需要处理状态变化的那一刻。 - **非阻塞I/O**：ET模式更适合非阻塞I/O，因为当事件发生后，必须立即处理，否则可能会丢失数据；而在LT模式中，可以稍后处理，但可能导致系统资源浪费。 - **处理空读/空写**：ET模式需要特别处理空读（读取时无数据）和空写（写入时无空间），否则可能导致无限循环；而LT模式则没有这个问题。 4. **适用场景** - LT模式适合那些能保证事件一次性处理完，或者不关心事件何时触发的场景。 - ET模式适用于高并发、低延迟的网络服务，如TCP服务器，需要快速响应新到来的数据。 通过理解这两种模式的差异，并结合实际需求选择合适的模式，可以有效地优化epoll的使用，提升系统的并发处理能力和响应速度。在编写高性能服务器程序时，正确选择和使用epoll的触发模式至关重要。