epoll LT 模式和 ET 模式详解（本文末尾的免费书籍）
最编程
2024-04-22 16:42:19
...
与 poll 的事件宏相比，epoll 新增了一个事件宏 EPOLLET，这就是所谓的边缘触发模式（Edge Trigger，ET），而默认的模式我们称为 水平触发模式（Level Trigger，LT）。这两种模式的区别在于：
- 对于水平触发模式，一个事件只要有，就会一直触发；
- 对于边缘触发模式，只有一个事件从无到有才会触发。
这两个词汇来自电学术语，你可以将 fd 上有数据认为是高电平，没有数据认为是低电平，将 fd 可写认为是高电平，fd 不可写认为是低电平。那么水平模式的触发条件是状态处于高电平，而边缘模式的触发条件是新来一次电信号将当前状态变为高电平，即：
水平模式的触发条件
1. 低电平 => 高电平
2. 处于高电平状态边缘模式的触发条件
1. 低电平 => 高电平说的有点抽象，以 socket 的读事件为例，对于水平模式，只要 socket 上有未读完的数据，就会一直产生 EPOLLIN 事件；而对于边缘模式，socket 上每新来一次数据就会触发一次，如果上一次触发后，未将 socket 上的数据读完，也不会再触发，除非再新来一次数据。对于 socket 写事件，如果 socket 的 TCP 窗口一直不饱和，会一直触发 EPOLLOUT 事件；而对于边缘模式，只会触发一次，除非 TCP 窗口由不饱和变成饱和再一次变成不饱和，才会再次触发 EPOLLOUT 事件。
socket 可读事件水平模式触发条件：
1. socket上无数据 => socket上有数据
2. socket处于有数据状态socket 可读事件边缘模式触发条件：
1. socket上无数据 => socket上有数据
2. socket又新来一次数据socket 可写事件水平模式触发条件：
1. socket可写 => socket可写
2. socket不可写 => socket可写socket 可写事件边缘模式触发条件：
1. socket不可写 => socket可写也就是说，如果对于一个非阻塞 socket，如果使用 epoll 边缘模式去检测数据是否可读，触发可读事件以后，一定要一次性把 socket 上的数据收取干净才行，也就是说一定要循环调用 recv 函数直到 recv 出错，错误码是EWOULDBLOCK（EAGAIN 一样）（此时表示 socket 上本次数据已经读完）；如果使用水平模式，则不用，你可以根据业务一次性收取固定的字节数，或者收完为止。边缘模式下收取数据的代码写法示例如下：
bool TcpSession::RecvEtMode()
{
//每次只收取256个字节
char buff[256];
while (true)
{
int nRecv = ::recv(clientfd_, buff, 256, 0);
if (nRecv == -1)
{
if (errno == EWOULDBLOCK)
return true;
else if (errno == EINTR)
continue;
return false;
}
//对端关闭了socket
else if (nRecv == 0)
return false;
inputBuffer_.add(buff, (size_t)nRecv);
}
return true;
}下面我们来看几个具体的例子来比较一下 LT 模式与 ET 模式的区别。
先来测试一下 LT 模式 与 ET 模式在处理读事件上的区别。
代码如下：
/**
* 验证epoll的LT与ET模式的区别, epoll_server.cpp
* zhangyl 2019.04.01
*/
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<poll.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<errno.h>
#include<iostream>
int main()
{
//创建一个监听socket
int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1)
{
std::cout << "create listen socket error" << std::endl;
return -1;
}
//设置重用ip地址和端口号
int on = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)&on, sizeof(on));
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (char*)&on, sizeof(on));
//将监听socker设置为非阻塞的
int oldSocketFlag = fcntl(listenfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(listenfd, F_SETFL, newSocketFlag) == -1)
{
close(listenfd);
std::cout << "set listenfd to nonblock error" << std::endl;
return -1;
}
//初始化服务器地址
struct sockaddr_in bindaddr;
bindaddr.sin_family = AF_INET;
bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bindaddr.sin_port = htons(3000);
if (bind(listenfd, (struct sockaddr*)&bindaddr, sizeof(bindaddr)) == -1)
{
std::cout << "bind listen socker error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//启动监听
if (listen(listenfd, SOMAXCONN) == -1)
{
std::cout << "listen error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//创建epollfd
int epollfd = epoll_create(1);
if (epollfd == -1)
{
std::cout << "create epollfd error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
epoll_event listen_fd_event;
listen_fd_event.data.fd = listenfd;
listen_fd_event.events = EPOLLIN;
//取消注释掉这一行，则使用ET模式
//listen_fd_event.events |= EPOLLET;
//将监听sokcet绑定到epollfd上去
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &listen_fd_event) == -1)
{
std::cout << "epoll_ctl error" << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
int n;
while (true)
{
epoll_event epoll_events[1024];
n = epoll_wait(epollfd, epoll_events, 1024, 1000);
if (n < 0)
{
//被信号中断
if (errno == EINTR)
continue;
//出错,退出
break;
}
else if (n == 0)
{
//超时,继续
continue;
}
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
{
//事件可读
if (epoll_events[i].events & EPOLLIN)
{
if (epoll_events[i].data.fd == listenfd)
{
//侦听socket,接受新连接
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr);
int clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &clientaddrlen);
if (clientfd != -1)
{
int oldSocketFlag = fcntl(clientfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(clientfd, F_SETFD, newSocketFlag) == -1)
{
close(clientfd);
std::cout << "set clientfd to nonblocking error." << std::endl;
}
else
{
epoll_event client_fd_event;
client_fd_event.data.fd = clientfd;
client_fd_event.events = EPOLLIN;
//取消注释这一行，则使用ET模式
//client_fd_event.events |= EPOLLET;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, clientfd, &client_fd_event) != -1)
{
std::cout << "new client accepted,clientfd: " << clientfd << std::endl;
}
else
{
std::cout << "add client fd to epollfd error" << std::endl;
close(clientfd);
}
}
}
}
else
{
std::cout << "client fd: " << epoll_events[i].data.fd << " recv data." << std::endl;
//普通clientfd
char ch;
//每次只收一个字节
int m = recv(epoll_events[i].data.fd, &ch, 1, 0);
if (m == 0)
{
//对端关闭了连接，从epollfd上移除clientfd
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
else if (m < 0)
{
//出错
if (errno != EWOULDBLOCK && errno != EINTR)
{
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
}
else
{
//正常收到数据
std::cout << "recv from client:" << epoll_events[i].data.fd << ", " << ch << std::endl;
}
}
}
else if (epoll_events[i].events & EPOLLERR)
{
// TODO 暂不处理
}
}
}
close(listenfd);
return 0;
}
我们先来看水平模式的行为，将代码 79 行和 134 行注释掉则使用 LT 模式，我们编译下程序并运行：
[root@localhost testepoll]# g++ -g -o epoll_server epoll_server.cpp
[root@localhost testepoll]# ./epoll_server然后再另外开启一个 shell 窗口，使用 nc 命令模拟一个客户端，连接服务器成功后，我们给服务器发送一个消息"abcef"：
[root@localhost ~]# nc -v 127.0.0.1 3000
Ncat: Version 7.50 ( https://nmap.org/ncat )
Ncat: Connected to 127.0.0.1:3000.
abcdef
此时服务器端输出：
[root@localhost testepoll]# ./epoll_server
new client accepted,clientfd: 5
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, a
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, b
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, c
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, d
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, e
client fd: 5 recv data.
recv from client:5, f
client fd: 5 recv data.
recv from client:5,
nc 命令实际发送了 a、b、c、d、e、f 和 \n 七个字符，由于服务器端使用的是 LT 模式，每次接收一个字符，只要 socket 接收缓冲区中仍有数据可读，POLLIN 事件就会一直触发，所以服务器一共有 7 次输出，直到 socket 接收缓冲区没有数据为止。
我们将代码 79 行和 134 行注释取消掉，使用 ET 模式再试一下，修改代码并重新编译，然后重新运行一下。再次使用 nc 命令模拟一个客户端连接后发送"abcef"，服务器只会有一次输出，效果如下：
由于使用了 ET 模式，只会触发一次 POLLIN 事件，如果此时没有新数据到来，就再也不会触发。所以，如果我们继续给服务器发送一条新数据，如 123，服务器将再次触发一次 POLLIN 事件，然后打印出字母 b，效果如下：
所以如果使用 ET 模式 处理读事件，切记要将该次 socket 上的数据收完。
再来测试一下 LT 模式 与 ET 模式在处理写事件上的区别。
修改上述代码如下：
/**
* 验证epoll的LT与ET模式的区别, epoll_server.cpp
* zhangyl 2019.04.01
*/
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<poll.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<errno.h>
#include<iostream>
int main()
{
//创建一个监听socket
int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1)
{
std::cout << "create listen socket error" << std::endl;
return -1;
}
//设置重用ip地址和端口号
int on = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)& on, sizeof(on));
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (char*)& on, sizeof(on));
//将监听socker设置为非阻塞的
int oldSocketFlag = fcntl(listenfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(listenfd, F_SETFL, newSocketFlag) == -1)
{
close(listenfd);
std::cout << "set listenfd to nonblock error" << std::endl;
return -1;
}
//初始化服务器地址
struct sockaddr_in bindaddr;
bindaddr.sin_family = AF_INET;
bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bindaddr.sin_port = htons(3000);
if (bind(listenfd, (struct sockaddr*) & bindaddr, sizeof(bindaddr)) == -1)
{
std::cout << "bind listen socker error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//启动监听
if (listen(listenfd, SOMAXCONN) == -1)
{
std::cout << "listen error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//创建epollfd
int epollfd = epoll_create(1);
if (epollfd == -1)
{
std::cout << "create epollfd error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
epoll_event listen_fd_event;
listen_fd_event.data.fd = listenfd;
listen_fd_event.events = EPOLLIN;
//取消注释掉这一行，则使用ET模式
//listen_fd_event.events |= EPOLLET;
//将监听sokcet绑定到epollfd上去
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &listen_fd_event) == -1)
{
std::cout << "epoll_ctl error" << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
int n;
while (true)
{
epoll_event epoll_events[1024];
n = epoll_wait(epollfd, epoll_events, 1024, 1000);
if (n < 0)
{
//被信号中断
if (errno == EINTR)
continue;
//出错,退出
break;
}
else if (n == 0)
{
//超时,继续
continue;
}
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
{
//事件可读
if (epoll_events[i].events & EPOLLIN)
{
if (epoll_events[i].data.fd == listenfd)
{
//侦听socket,接受新连接
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr);
int clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*) & clientaddr, &clientaddrlen);
if (clientfd != -1)
{
int oldSocketFlag = fcntl(clientfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(clientfd, F_SETFD, newSocketFlag) == -1)
{
close(clientfd);
std::cout << "set clientfd to nonblocking error." << std::endl;
}
else
{
epoll_event client_fd_event;
client_fd_event.data.fd = clientfd;
//同时侦听新来连接socket的读和写时间
client_fd_event.events = EPOLLIN | EPOLLOUT;
//取消注释这一行，则使用ET模式
//client_fd_event.events |= EPOLLET;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, clientfd, &client_fd_event) != -1)
{
std::cout << "new client accepted,clientfd: " << clientfd << std::endl;
}
else
{
std::cout << "add client fd to epollfd error" << std::endl;
close(clientfd);
}
}
}
}
else
{
std::cout << "client fd: " << epoll_events[i].data.fd << " recv data." << std::endl;
//普通clientfd
char recvbuf[1024] = { 0 };
//每次只收一个字节
int m = recv(epoll_events[i].data.fd, recvbuf, 1024, 0);
if (m == 0)
{
//对端关闭了连接，从epollfd上移除clientfd
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
else if (m < 0)
{
//出错
if (errno != EWOULDBLOCK && errno != EINTR)
{
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
}
else
{
//正常收到数据
std::cout << "recv from client:" << epoll_events[i].data.fd << ", " << recvbuf << std::endl;
}
}
}
else if (epoll_events[i].events & EPOLLOUT)
{
//只处理客户端fd的可写事件
if (epoll_events[i].data.fd != listenfd)
{
//打印结果
std::cout << "EPOLLOUT triggered,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
}
else if (epoll_events[i].events & EPOLLERR)
{
// TODO 暂不处理
}
}
}
close(listenfd);
return 0;
}上述代码中，我们对新来的连接 fd 同时注册读和写事件（代码 133 行），再次编译程序执行：
[root@iZ238vnojlyZ testepollet]# vi epoll.cpp
[root@iZ238vnojlyZ testepollet]# g++ -g -o epoll epoll_server.cpp
[root@iZ238vnojlyZ testepollet]# ./epoll_server然后使用 nc 命令模拟一个客户端去连接 epoll_server：
[root@iZ238vnojlyZ ~]# nc -v 127.0.0.1 3000
Ncat: Version 6.40 ( http://nmap.org/ncat )
Ncat: Connected to 127.0.0.1:3000.此时服务器端（epoll_server）会疯狂的输出可写事件触发消息：
之所以是这样，是因为我们注册了可写事件且使用的是 LT 模式，LT 模式下，由于这里的服务器端对应的客户端 fd 一直是可写的，有写事件一直触发，所以看到屏幕不断输出。
我们再将服务器端与客户端建立连接时新建的 fd 设置为 ET 模式再实验一下：
/**
* 验证epoll的LT与ET模式的区别, epoll_server.cpp
* zhangyl 2019.04.01
*/
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<poll.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<errno.h>
#include<iostream>
int main()
{
//创建一个监听socket
int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1)
{
std::cout << "create listen socket error" << std::endl;
return -1;
}
//设置重用ip地址和端口号
int on = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)& on, sizeof(on));
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (char*)& on, sizeof(on));
//将监听socker设置为非阻塞的
int oldSocketFlag = fcntl(listenfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(listenfd, F_SETFL, newSocketFlag) == -1)
{
close(listenfd);
std::cout << "set listenfd to nonblock error" << std::endl;
return -1;
}
//初始化服务器地址
struct sockaddr_in bindaddr;
bindaddr.sin_family = AF_INET;
bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bindaddr.sin_port = htons(3000);
if (bind(listenfd, (struct sockaddr*) & bindaddr, sizeof(bindaddr)) == -1)
{
std::cout << "bind listen socker error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//启动监听
if (listen(listenfd, SOMAXCONN) == -1)
{
std::cout << "listen error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
//创建epollfd
int epollfd = epoll_create(1);
if (epollfd == -1)
{
std::cout << "create epollfd error." << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
epoll_event listen_fd_event;
listen_fd_event.data.fd = listenfd;
listen_fd_event.events = EPOLLIN;
//取消注释掉这一行，则使用ET模式
//listen_fd_event.events |= EPOLLET;
//将监听sokcet绑定到epollfd上去
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &listen_fd_event) == -1)
{
std::cout << "epoll_ctl error" << std::endl;
close(listenfd);
return -1;
}
int n;
while (true)
{
epoll_event epoll_events[1024];
n = epoll_wait(epollfd, epoll_events, 1024, 1000);
if (n < 0)
{
//被信号中断
if (errno == EINTR)
continue;
//出错,退出
break;
}
else if (n == 0)
{
//超时,继续
continue;
}
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
{
//事件可读
if (epoll_events[i].events & EPOLLIN)
{
if (epoll_events[i].data.fd == listenfd)
{
//侦听socket,接受新连接
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr);
int clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*) & clientaddr, &clientaddrlen);
if (clientfd != -1)
{
int oldSocketFlag = fcntl(clientfd, F_GETFL, 0);
int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK;
if (fcntl(clientfd, F_SETFD, newSocketFlag) == -1)
{
close(clientfd);
std::cout << "set clientfd to nonblocking error." << std::endl;
}
else
{
epoll_event client_fd_event;
client_fd_event.data.fd = clientfd;
//同时侦听新来连接socket的读和写时间
client_fd_event.events = EPOLLIN | EPOLLOUT;
//取消注释这一行，则使用ET模式
client_fd_event.events |= EPOLLET;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, clientfd, &client_fd_event) != -1)
{
std::cout << "new client accepted,clientfd: " << clientfd << std::endl;
}
else
{
std::cout << "add client fd to epollfd error" << std::endl;
close(clientfd);
}
}
}
}
else
{
std::cout << "client fd: " << epoll_events[i].data.fd << " recv data." << std::endl;
//普通clientfd
char recvbuf[1024] = { 0 };
//每次只收一个字节
int m = recv(epoll_events[i].data.fd, recvbuf, 1024, 0);
if (m == 0)
{
//对端关闭了连接，从epollfd上移除clientfd
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
else if (m < 0)
{
//出错
if (errno != EWOULDBLOCK && errno != EINTR)
{
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epoll_events[i].data.fd, NULL) != -1)
{
std::cout << "client disconnected,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
close(epoll_events[i].data.fd);
}
}
else
{
//正常收到数据
std::cout << "recv from client:" << epoll_events[i].data.fd << ", " << recvbuf << std::endl;
epoll_event client_fd_event;
client_fd_event.data.fd = epoll_events[i].data.fd;
//再次给clientfd注册检测可写事件
client_fd_event.events = EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLET;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_MOD, epoll_events[i].data.fd, &client_fd_event) != -1)
{
std::cout << "epoll_ctl successfully, mode: EPOLL_CTL_MOD, clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
}
}
}
else if (epoll_events[i].events & EPOLLOUT)
{
//只处理客户端fd的可写事件
if (epoll_events[i].data.fd != listenfd)
{
//打印结果
std::cout << "EPOLLOUT triggered,clientfd:" << epoll_events[i].data.fd << std::endl;
}
}
else if (epoll_events[i].events & EPOLLERR)
{
// TODO 暂不处理
}
}
}
close(listenfd);
return 0;
}上述逻辑中，服务器端在每次收到客户端消息时会重新给客户端 fd 注册检测可写事件（EPOLLOUT），重新编译代码，启动 epoll_server，再次使用 nc 命令模拟客户端给 epoll_server 发送几条消息，结果如下：
通过上述输出，我们可以发现，epoll_server 使用 ET 模式下即使给客户端 fd 注册了检测可写事件不会一直触发，只会触发一次，触发完后只有再次注册检测可写事件才会继续触发，这里是靠客户端来新消息驱动再次注册检测可写事件。也就是说，如果我们使用 ET 模式去处理可写事件时不必像 LT 模式那样为了避免不必要的可写触发在触发后需要立即移除检测可写事件。
这就意味着，使用 LT 模式，如果你的实现依赖于可写事件触发去发送数据，那么你一定要在数据发送完之后移除检测可写事件，避免没有数据发送时无意义的触发；使用 ET 模式时，如果你的实现也依赖于可写事件触发去发送数据，可写事件触发后，你调用 send 函数（Linux 平台也可以使用 write）去发送数据，如果数据本次不能全部发送完（对于非阻塞的 socket，此时 send 函数返回 -1，错误码为 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK），你一定要继续注册检测可写事件，否则你剩余的数据就再也没有机会发送了，因为 ET 模式的可写事件再也不会触发。
最后容我再啰嗦几句，总结起来：
- LT 模式下，读事件触发后，可以按需收取想要的字节数，不用把本次接收到的数据收取干净（即不用循环到 recv 或者 read 函数返回 -1，错误码为 EWOULDBLOCK 或 EAGAIN）；ET 模式下，读事件必须把数据收取干净，因为你不一定有下一次机会再收取数据了，即使有机会，也可能存在上次没读完的数据没有及时处理，造成客户端响应延迟。
- LT 模式下，不需要写事件一定要及时移除，避免不必要的触发，浪费 CPU 资源；ET 模式下，写事件触发后，如果还需要下一次的写事件触发来驱动任务（例如发上次剩余的数据），你需要继续注册一次检测可写事件。
- LT 模式和 ET 模式各有优缺点，无所谓孰优孰劣。使用 LT 模式，我们可以*决定每次收取多少字节（对于普通 socket）或何时接收连接（对于侦听 socket），但是可能会导致多次触发；使用 ET 模式，我们必须每次都要将数据收完（对于普通 socket）或必须理解调用 accept 接收连接（对于侦听socket），其优点是触发次数少。
上一篇： 彻底搞清楚 EPOLLOUT 事件
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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
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epoll LT 模式和 ET 模式详解（本文末尾的免费书籍）