LTET模式

Posted 2021-06-19 qq_34132502

LT是默认的工作模式，ET是epoll的高效工作模式

对于采用LT工作模式的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有时间发生，并将此时间通知应用程序后，应用程序可以不立即处理。这样，当应用程序下一次调用epoll_wait时，epoll_wait还会通告此事件，直到该事件被处理。
而对于采用了ET工作模式的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有事件发生并将此事件通告给应用程序之后，应用程序必须立即处理该事件，因为后续的epoll_wait调用将不再向应用程序通告这一事件。

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <pthread.h>
#include <libgen.h>

#define MAX_EVENT_NUMBER    1024
#define BUFFER_SIZE         10
#define BACKLOG             5

// 将文件描述符设置成非阻塞的
int setnoblocking(int fd) {
    int old_option = fcntl(fd, F_GETFL);
    int new_option = old_option | O_NONBLOCK;
    fcntl(fd, new_option);
    return old_option;
}

// 将文件描述符fd上的EPOLLIN注册到epollfd指示的epoll内核事件表中，参数enable_et指定是否对fd启用ET模式
void addfd(int epollfd, int fd, bool enable_et) {
    epoll_event event;
    event.data.fd = fd;
    event.events = fd;
    if (enable_et) {
        event.events |= EPOLLET;
    }
    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);
    setnoblocking(fd);
}

//LT模式的工作流程
void lt(epoll_event* events, int number, int epollfd, int listenfd) {
    char buf[BUFFER_SIZE];
    for (int i = 0; i < number; i++) {
        int sockfd = events[i].data.fd;
        if (sockfd == listenfd) {
            struct sockaddr_in client_address;
            socklen_t client_addresslen = sizeof(client_address);
            int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_address, &client_addresslen);
            addfd(epollfd, connfd, false);  // 对connfd禁用ET模式
        }
        else if (events[i].events & EPOLLIN) {
            // 只要socket读缓存中还有未读出的数据，这段代码就被触发
            printf("event trigger once\\n");
            memset(buf, '\\0', BUFFER_SIZE);
            int ret = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE - 1, 0);
            if (ret <= 0) {
                close(sockfd);
                continue;
            }
            printf("get %d bytes of content: %s\\n", ret, buf);
        } else {
            printf("something else happened \\n");
        }
        sleep(1);
    }
}

// ET模式的工作流程
void et(epoll_event* events, int number, int epollfd, int listenfd) {
    char buf[BUFFER_SIZE];
    for (int i = 0; i < number; i++) {
        int sockfd = events[i].data.fd;
        if (sockfd == listenfd) {
            struct sockaddr_in client_address;
            socklen_t client_addresslen = sizeof(client_address);
            int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_address, &client_addresslen);
            addfd(epollfd, connfd, true);   // 对connfd开启ET模式   
        }
        else if (events[i].events & EPOLLIN) {
            // 这段代码不会被重复触发，所以我们循环读取数据，以确保把socket读缓存中的所有数据读出
            printf("event trigger once\\n");
            while (1)
            {
                memset(buf, '\\0', BUFFER_SIZE);
                int ret = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE - 1, 0);
                if (ret < 0) {
                    // 对于非阻塞IO，下面的条件成立表示数据已经全部读取完毕。此后，epoll就能再次触发sockfd上的EPOLLIN时间，以驱动下一次读操作
                    if (errno == EAGAIN || (errno == EWOULDBLOCK)) {
                        printf("read later");
                        break;
                    }
                    close(sockfd);
                    break;
                } else if (ret == 0) {
                    close(sockfd);
                } else {
                    printf("get %d bytes of content: %s\\n", ret, buf);
                }
            }
            
        } else {
            printf("something else happened\\n");
        }
    }
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (argc <= 2) {
        printf("usage: %s ip_address port_number\\n", basename(argv[0]));
        return 1;
    }
    const char* ip = argv[1];
    int port = atoi(argv[2]);

    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);
    address.sin_port = htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    assert(listenfd >= 0);

    int ret = bind(listenfd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address));
    // ret = bind(listenfd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address));
    assert(ret != -1);

    ret = listen(listenfd, BACKLOG);
    assert(ret != -1);

    epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
    int epollfd = epoll_create(1);
    assert(epollfd != -1);
    addfd(epollfd, listenfd, true);

    while (1) {
        int ret = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
        if (ret < 0) {
            printf("epoll failure\\n");
            break;
        }

        // lt(events, ret, epollfd, listenfd);     // 使用LT模式
        et(events, ret, epollfd, listenfd);     // 使用ET模式
    }
    close(listenfd);
    return 0;
}

LT模式：

ET模式：

我们可以发现，ET模式下，事件只会被触发一次，而LT模式则会被触发很多次，直至数据读取完毕。

【注意】
每个使用ET模式的文件描述符都应该是非阻塞的。如果文件描述符是阻塞的，那么读或写操作将会因为没有后续的时间而一直处于阻塞状态