JavaSE 高级 - 网络编程
初识重点
1.知道自己将来开发的软件结构主要方向是啥
2.知道TCP协议的3次握手
3.会使用TCP协议编写一个简单的客户端和服务端之间的数据交互
4.知道客户端和服务端之间的交互过程
一、软件结构
C/S结构 :全称为Client/Server结构,是指客户端和服务器结构。常见程序有QQ、红蜘蛛、飞秋等软件。
B/S结构 :全称为Browser/Server结构,是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有IE、谷歌、火狐等。
【总结】
两种架构各有优势,但是无论哪种架构,都离不开网络的支持。网络编程,就是在一定的协议下,实现两台计算机的通信的程序。
二、服务器的概念
1.概述:安装了服务器软件的计算机
2.后续马上要接触到的服务器软件:tomcat
网络通信协议:两台计算机在做数据交互时要遵守的规则,协议会对数据的格式,速率等进行规定,只有都遵守了这个协议,才能完成数据交互
两台计算机想完成数据交互,需要遵守网络通信协议
三、通信三要素
1)基本概念
[IP地址]:计算机的唯一标识,用于两台计算机之间的连接
a.概述:指互联网协议地址(Internet Protocol Address),俗称IP
计算机的唯一标识
b.作用:可用于计算机和计算机之间的连接
c.IPV4
32位的二进制数,通常被分为4个字节,表示成a.b.c.d 的形式,例如192.168.65.100 。其中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数,那么最多可以表示42亿个。
IPV6
为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节一组,分成8组十六进制数,表示成ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789->号称能给地球上的每一粒沙子分配一个IP地址
d.查看ip的命令:ipconfig
测试是否能连接其他计算机的命令:ping ip地址
e:特殊的网址:代表的是本机地址,到了哪里都不会变,代表自己
127.0.0.1 -> 固定不变
localhost
localhost:端口号/项目名/资源
[协议]
TCP:面向连接协议
需要先确认连接,才能进行数据交互
三次握手:
- 第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认。
- 第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求。
- 第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接。
好处:数据安全,能给数据的传输提供一个安全的传输环境
坏处:效率低
UDP:面向无连接协议
好处:效率高
坏处:传输的数据不安全,容易丢失数据包[端口号]
每一个应用程序的唯一标识
用两个字节表示的整数,它的取值范围是0~65535。其中,0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用,普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用,会导致当前程序启动失败。
2)TCP协议中的三次握手和四次挥手
1-三次握手
三次握手:
- 第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认。
- 第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求。
- 第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接。
2-四次挥手
四次挥手:
- 第一次挥手:客户端向服务器端提出结束连接,让服务器做最后的准备工作。此时,客户端处于半关闭状态,即表示不再向服务器发送数据了,但是还可以接受数据。
- 第二次挥手:服务器接收到客户端释放连接的请求后,会将最后的数据发给客户端。并告知上层的应用进程不再接收数据。
- 第三次挥手:服务器发送完数据后,会给客户端发送一个释放连接的报文。那么客户端接收后就知道可以正式释放连接了。
- 第四次挥手:客户端接收到服务器最后的释放连接报文后,要回复一个彻底断开的报文。这样服务器收到后才会彻底释放连接。这里客户端,发送完最后的报文后,会等待2MSL,因为有可能服务器没有收到最后的报文,那么服务器迟迟没收到,就会再次给客户端发送释放连接的报文,此时客户端在等待时间范围内接收到,会重新发送最后的报文,并重新计时。如果等待2MSL后,没有收到,那么彻底断开。
四、实现简单的客户端与服务端的交互
1)编写客户端
1.创建Socket对象,指明服务器的IP和端口号
2.调用Socket中的getOutputStream,给服务器发送请求(写请求)
3.调用Socket中的getInputStream,用于读取服务器响应回来的数据
4.关闭资源
public class Client {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建Socket对象,指明服务器的IP和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6666);
//2.调用Socket中的getOutputStream,给服务器发送请求(写请求)
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("我想下载一个片儿".getBytes());
//3.调用Socket中的getInputStream,用于读取服务器响应回来的数据
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//4.关闭资源
is.close();
os.close();
socket.close();
}
}
2)编写服务端
1.创建ServerSocket对象,设置端口号
2.调用ServerSocket中的accept方法,等待客户端连接,返回socket对象
3.调用Socket中的getInputStream,用于读取客户端发送过来的数据
4.调用Socket中的getOutputStream,用于给客户端响应数据
5.关闭资源
public class Server {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象,设置端口号
ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
//2.调用ServerSocket中的accept方法,等待客户端连接,返回socket对象
Socket socket = ss.accept();
//3.调用Socket中的getInputStream,用于读取客户端发送过来的数据
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//4.调用Socket中的getOutputStream,用于给客户端响应数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("给你一个三上主演的片儿".getBytes());
//5.关闭资源
os.close();
is.close();
socket.close();
ss.close();
}
}
五、文件上传
1)文件上传客户端以及服务端实现
public class Client {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建Socket对象,指明服务端IP和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6666);
//2.创建FileInputStream,用于读取本地上的图片
FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\Idea\\io\\2.jpg");
//3.调用getOutputStream用于将读取过来的图片写到服务端
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//4.边读边写
byte[] bytes1 = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes1))!=-1){
os.write(bytes1,0,len);
}
socket.shutdownOutput();
System.out.println("============以下代码为读取响应结果=============");
//5.调用getInputStream,用于读取服务端发送过来的响应结果
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes2 = new byte[1024];
int len2 = is.read(bytes2);
System.out.println(new String(bytes2,0,len2));
//6.关闭资源
is.close();
os.close();
fis.close();
socket.close();
}
}
/**
* 服务端
*/
public class Server {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象,设置端口号
ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
//2.调用accept方法等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
//3.调用getInputStream,用于读取客户端发送过来的图片字节
InputStream is = socket.getInputStream();
//UUID是一个工具类,可以生成随机的串儿
UUID uuid = UUID.randomUUID();
String name = uuid.toString();
//4.创建FileOutputStream,用于将读取过来的图片写到本地上
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\upload\\"+name+".jpg");
//5.边读边写
byte[] bytes1 = new byte[1024];
int len;
while((len = is.read(bytes1))!=-1){
fos.write(bytes1,0,len);
}
System.out.println("============以下代码为响应结果=============");
//6.获取getOutputStream,用于给客户端响应数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("上传成功".getBytes());
//7.关闭资源
os.close();
fos.close();
is.close();
socket.close();
ss.close();
}
}
2)文件上传服务端实现(多线程)
/**
* 服务端
*/
public class Server_Thread {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象,设置端口号
ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
while (true) {
//2.调用accept方法等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
InputStream is = null;
FileOutputStream fos = null;
OutputStream os = null;
try {
//3.调用getInputStream,用于读取客户端发送过来的图片字节
is = socket.getInputStream();
//UUID是一个工具类,可以生成随机的串儿
UUID uuid = UUID.randomUUID();
String name = uuid.toString();
//4.创建FileOutputStream,用于将读取过来的图片写到本地上
fos = new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\upload\\" + name + ".jpg");
//5.边读边写
byte[] bytes1 = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(bytes1)) != -1) {
fos.write(bytes1, 0, len);
}
System.out.println("============以下代码为响应结果=============");
//6.获取getOutputStream,用于给客户端响应数据
os = socket.getOutputStream();
os.write("上传成功".getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
CloseUtils.closeUtils(os,fos,is,socket);
}
}
}).start();
}
}
}
3)文件上传服务端(连接池版本)
/**
* 服务端
*/
public class Server_ThreadPool {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象,设置端口号
ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(50);
while (true) {
//2.调用accept方法等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
es.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
InputStream is = null;
FileOutputStream fos = null;
OutputStream os = null;
try {
//3.调用getInputStream,用于读取客户端发送过来的图片字节
is = socket.getInputStream();
//UUID是一个工具类,可以生成随机的串儿
UUID uuid = UUID.randomUUID();
String name = uuid.toString();
//4.创建FileOutputStream,用于将读取过来的图片写到本地上
fos = new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\upload\\" + name + ".jpg");
//5.边读边写
byte[] bytes1 = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(bytes1)) != -1) {
fos.write(bytes1, 0, len);
}
System.out.println("============以下代码为响应结果=============");
//6.获取getOutputStream,用于给客户端响应数据
os = socket.getOutputStream();
os.write("上传成功".getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
CloseUtils.closeUtils(os,fos,is,socket);
}
}
});
}
}
}
4)关闭资源类
public class CloseUtils {
private CloseUtils(){
}
public static void closeUtils(OutputStream os, FileOutputStream fos, InputStream is, Socket socket){
//7.关闭资源
if (os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (is!=null){
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
六、BS架构服务器案例
1)案例分析)
2)B/S结构服务器代码实现
/**
* 1.我们想要的是调用BufferedReader中的readLine()方法,读取请求报文中的第一行数据
* GET /day21_Net/web/index.html HTTP/1.1
*
* 2.我们需要将InputStream转成BufferedReader对象,
* 我们只需要想办法将InputStream放到BufferedReader的构造中就行了
*
* 3.BufferedReader的构造:
* BufferedReader(Reader r)
* Reader的子类: FileReader
* InputStreamReader->传递此转换流对象到BufferedReader中
* 4.InputStreamReader构造:
* InputStreamReader(InputStream in)
*
* 5.怎么将InputStream转成BufferedReader
* new BufferedReader(new InputStreamReader(InputStream))
*
*
*
*/
public class BSServer {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
while(true){
//2.调用accept,等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
//3.调用getInputStream,读取浏览器发送过来的请求
InputStream in = socket.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String s = br.readLine();// GET /day21_Net/web/index.html HTTP/1.1
String[] arr = s.split(" ");
String s1 = arr[1];
String path = s1.substring(1);// day21_Net/web/index.html
//4.根据解析出来的路径,创建FileInputStream读取本地上的html
FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
//5.调用getOutputStream,将读取到的html写到浏览器上面
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//给浏览器先写一个响应信息
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
os.write("\r\n".getBytes());
//6.边读边写
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes))!=-1){
os.write(bytes,0,len);
}
//7.关闭资源
os.close();
fis.close();
br.close();
in.close();
socket.close();
}
}
}
3)B/S服务器实现(多线程版本)
public class BSServer_Thread {
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1.创建ServerSocket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
while(true){
//2.调用accept,等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
InputStream in = null;
BufferedReader br = null;
FileInputStream fis = null;
OutputStream os = null;
try{
//3.调用getInputStream,读取浏览器发送过来的请求
in = socket.getInputStream();
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String s = br.readLine();// GET /day21_Net/web/index.html HTTP/1.1
String[] arr = s.split(" ");
String s1 = arr[1];
String path = s1.substring(1);// day21_Net/web/index.html
//4.根据解析出来的路径,创建FileInputStream读取本地上的html
fis = new FileInputStream(path);
//5.调用getOutputStream,将读取到的html写到浏览器上面
os = socket.getOutputStream();
//给浏览器先写一个响应信息
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
os.write("\r\n".getBytes());
//6.边读边写
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes))!=-1){
os.write(bytes,0,len);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//7.关闭资源
//os.close();
//fis.close();
//br.close();
//in.close();
//socket.close();
CloseUtils.closeUtils(os,null,fis,br,in,socket);
}
}
}).start();
}
}
}
4)B/S服务器实现(线程池实现)
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class BSServer_Thread {
private static final ExecutorService THREAD_POOL = Executors.newFixedThreadPool(10); // 创建固定大小的线程池
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1. 创建 ServerSocket 对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
while (true) {
// 2. 调用 accept,等待客户端连接
Socket socket = ss.accept();
// 3. 将处理客户端连接的任务提交给线程池
THREAD_POOL.submit(() -> handleClientConnection(socket));
}
}
private static void handleClientConnection(Socket socket) {
InputStream in = null;
BufferedReader br = null;
FileInputStream fis = null;
OutputStream os = null;
try {
// 3. 调用 getInputStream,读取浏览器发送过来的请求
in = socket.getInputStream();
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String s = br.readLine(); // GET /day21_Net/web/index.html HTTP/1.1
String[] arr = s.split(" ");
String s1 = arr[1];
String path = s1.substring(1); // day21_Net/web/index.html
// 4. 根据解析出来的路径,创建 FileInputStream 读取本地上的 html
fis = new FileInputStream(path);
// 5. 调用 getOutputStream,将读取到的 html 写到浏览器上面
os = socket.getOutputStream();
// 给浏览器先写一个响应信息
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
os.write("\r\n".getBytes());
// 6. 边读边写
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
os.write(bytes, 0, len);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 7. 关闭资源
CloseUtils.closeUtils(os, null, fis, br, in, socket);
}
}
}
在这个版本中,我们首先创建了一个固定大小为 10 的线程池(可以根据实际需求调整线程池大小)。在主循环中,每当有新的客户端连接时,我们将处理该连接的任务封装为一个 lambda 表达式,并通过
THREAD_POOL.submit()
方法提交给线程池执行。这样,线程池会自动管理任务的分配和线程的复用,避免了频繁创建和销毁线程带来的开销。
修改关闭资源工具类
======================================
public class CloseUtils {
private CloseUtils(){
}
public static void closeUtils(OutputStream os, FileOutputStream fos, FileInputStream fis,BufferedReader br, InputStream is, Socket socket){
//7.关闭资源
if (os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis!=null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (br!=null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (is!=null){
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
结束语
写的不好的 多多包涵奥
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epoll简介及触发模式(accept、read、send)-epoll的简单介绍 epoll在LT和ET模式下的读写方式 一、epoll的接口非常简单,一共就三个函数:1. int epoll_create(int size);创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select中的第一个参数,给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是,当创建好epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,在linux下如果查看/proc/进程id/fd/,是能够看到这个fd的,所以在使用完epoll后,必须调用close关闭,否则可能导致fd被耗尽。2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);epoll的事件注册函数,它不同与select是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create的返回值,第二个参数表示动作,用三个宏来表示:EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;第三个参数是需要监听的fd,第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下:struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */};events可以是以下几个宏的集合:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLIN事件:EPOLLIN事件则只有当对端有数据写入时才会触发,所以触发一次后需要不断读取所有数据直到读完EAGAIN为止。否则剩下的数据只有在下次对端有写入时才能一起取出来了。现在明白为什么说epoll必须要求异步socket了吧?如果同步socket,而且要求读完所有数据,那么最终就会在堵死在阻塞里。 EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写; EPOLLOUT事件:EPOLLOUT事件只有在连接时触发一次,表示可写,其他时候想要触发,那要先准备好下面条件:1.某次write,写满了发送缓冲区,返回错误码为EAGAIN。2.对端读取了一些数据,又重新可写了,此时会触发EPOLLOUT。简单地说:EPOLLOUT事件只有在不可写到可写的转变时刻,才会触发一次,所以叫边缘触发,这叫法没错的!其实,如果真的想强制触发一次,也是有办法的,直接调用epoll_ctl重新设置一下event就可以了,event跟原来的设置一模一样都行(但必须包含EPOLLOUT),关键是重新设置,就会马上触发一次EPOLLOUT事件。1. 缓冲区由满变空.2.同时注册EPOLLIN | EPOLLOUT事件,也会触发一次EPOLLOUT事件这个两个也会触发EPOLLOUT事件 EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);等待事件的产生,类似于select调用。参数events用来从内核得到事件的集合,maxevents告之内核这个events有多大,这个maxevents的值不能大于创建epoll_create时的size,参数timeout是超时时间(毫秒,0会立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞)。该函数返回需要处理的事件数目,如返回0表示已超时。-------------------------------------------------------------------------------------------- 从man手册中,得到ET和LT的具体描述如下EPOLL事件有两种模型:Edge Triggered (ET)Level Triggered (LT)假如有这样一个例子:1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据3. 调用epoll_wait(2),并且它会返回RFD,说明它已经准备好读取操作4. 然后我们读取了1KB的数据5. 调用epoll_wait(2)......Edge Triggered 工作模式:如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志,那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起,因为剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内,而且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。只有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候,调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的例子中,会有一个事件产生在RFD句柄上,因为在第2步执行了一个写操作,然后,事件将会在第3步被销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据,因此我们在第5步调用 epoll_wait(2)完成后,是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候,必须使用非阻塞套接口,以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。最好以下面的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。 i 基于非阻塞文件句柄 ii 只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才需要挂起,等待。但这并不是说每次read时都需要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成,当read返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就可以确定此时缓冲中已没有数据了,也就可以认为此事读事件已处理完成。Level Triggered 工作模式相反的,以LT方式调用epoll接口的时候,它就相当于一个速度比较快的poll(2),并且无论后面的数据是否被使用,因此他们具有同样的职能。因为即使使用ET模式的epoll,在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者可以设定EPOLLONESHOT标志,在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后,使用带有 EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。然后详细解释ET, LT:LT(level triggered)是缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表.ET(edge-triggered)是高速工作方式,只支持no-block socket。在这种模式下,当描述符从未就绪变为就绪时,内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪,并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误)。但是请注意,如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中,ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认(这句话不理解)。在许多测试中我们会看到如果没有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不会比select/poll高很多,但是当我们遇到大量的idle- connection(例如WAN环境中存在大量的慢速连接),就会发现epoll的效率大大高于select/poll。(未测试)另外,当使用epoll的ET模型来工作时,当产生了一个EPOLLIN事件后,读数据的时候需要考虑的是当recv返回的大小如果等于请求的大小,那么很有可能是缓冲区还有数据未读完,也意味着该次事件还没有处理完,所以还需要再次读取: 这里只是说明思路(参考《UNIX网络编程》) while(rs) {buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);if(buflen < 0){// 由于是非阻塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读// 在这里就当作是该次事件已处理处.if(errno == EAGAIN)break; else return; }else if(buflen == 0) { // 这里表示对端的socket已正常关闭. } if(buflen == sizeof(buf) rs = 1; // 需要再次读取 else rs = 0; } 还有,假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send函数虽然返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发,当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(参考man send),同时,不理会这次请求发送的数据.所以,需要封装socket_send的函数用来处理这种情况,该函数会尽量将数据写完再返回,返回-1表示出错。在socket_send内部,当写缓冲已满(send返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这种方式并不很完美,在理论上可能会长时间的阻塞在socket_send内部,但暂没有更好的办法. ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen) { ssize_t tmp; size_t total = buflen; const char *p = buffer; while(1) { tmp = send(sockfd, p, total, 0); if(tmp < 0) { // 当send收到信号时,可以继续写,但这里返回-1. if(errno == EINTR) return -1; // 当socket是非阻塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满, // 在这里做延时后再重试. if(errno == EAGAIN) { usleep(1000); continue; } return -1; } if((size_t)tmp == total) return buflen; total -= tmp; p += tmp; } return tmp; } 二、epoll在LT和ET模式下的读写方式 在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK) 从字面上看, 意思是: * EAGAIN: 再试一次 * EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block * perror输出: Resource temporarily unavailable 总结: 这个错误表示资源暂时不够, 可能read时, 读缓冲区没有数据, 或者, write时,写缓冲区满了 。 遇到这种情况, 如果是阻塞socket, read/write就要阻塞掉。 而如果是非阻塞socket, read/write立即返回-1, 同 时errno设置为EAGAIN. 所以, 对于阻塞socket, read/write返回-1代表网络出错了. 但对于非阻塞socket, read/write返回-1不一定网络真的出错了. 可能是Resource temporarily unavailable. 这时你应该再试, 直到Resource available. 综上, 对于non-blocking的socket, 正确的读写操作为: 读: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续读 写: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续写 对于select和epoll的LT模式, 这种读写方式是没有问题的. 但对于epoll的ET模式, 这种方式还有漏洞. epoll的两种模式 LT 和 ET