epoll為什么這么快,epoll的實(shí)現(xiàn)原理

epoll是Linux內(nèi)核為處理大批量文件描述符而作了改進(jìn)的poll，是Linux下多路復(fù)用IO接口select/poll的增強(qiáng)版本，它能顯著提高程序在大量并發(fā)連接中只有少量活躍的情況下的系統(tǒng)CPU利用率。

它的原理如下：1，多線程多核編程，消除cpu瓶頸。2，采用IOCP或epoll，利用狀態(tài)監(jiān)測和通知方式，消除網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞瓶頸。3，采用事件驅(qū)動(dòng)或異步消息機(jī)制，可以消除不必要的等待操作。

epoll實(shí)現(xiàn)原理？ Epoll是LinuxIO的多路復(fù)用的機(jī)制，是select/poll的增強(qiáng)版本，在Linux內(nèi)核fs/eventpoll.c中可以查看epoll的具體的實(shí)現(xiàn)。 學(xué)習(xí)任何組件，首先得知道它有什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者數(shù)據(jù)類型，epoll主要有兩個(gè)結(jié)構(gòu)體：eventpoll和epitem。

I/O--多路復(fù)用的三種機(jī)制Select,Poll和Epoll對比

select，poll，epoll都是IO多路復(fù)用的機(jī)制。I/O多路復(fù)用就是通過一種機(jī)制，可以監(jiān)視多個(gè)描述符，一旦某個(gè)描述符就緒（一般是讀就緒或者寫就緒），能夠通知程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。

poll的實(shí)現(xiàn)和select非常相似，只是描述fd集合的方式不同，poll使用pollfd結(jié)構(gòu)而不是select的fd_set結(jié)構(gòu)，其他的都差不多。

select，poll，epoll都是IO多路復(fù)用的機(jī)制。

epoll_create()用來創(chuàng)建一個(gè)epoll句柄。 epoll_ctl() 用于向內(nèi)核注冊新的描述符或者是改變某個(gè)文件描述符的狀態(tài)。

Epoll的使用詳解

1、首先通過 create_epoll(int maxfds) 來創(chuàng)建一個(gè)epoll的句柄，其中 maxfds 為你epoll所支持的最大句柄數(shù)。這個(gè)函數(shù)會(huì)返回一個(gè)新的epoll句柄，之后的所有操作將通過這個(gè)句柄來進(jìn)行操作。

2、若使用LT模式(默認(rèn)情況下，使用ET模式)，則可以將epoll看作是一個(gè)快速的poll，可以在任何地方使用epoll(LT)替換poll，因?yàn)樗麄兊恼Z義完全相同。

3、正確使用select和epoll需要理解在什么情況下，文件描述符會(huì)表示為就緒態(tài)。 SUSv3中說：如果對I/O函數(shù)的調(diào)用不會(huì)被阻塞，而不論該函數(shù)是否能夠?qū)嶋H傳輸數(shù)據(jù)，此時(shí)文件描述符(未指定 O_NONBLOCK 標(biāo)志)被認(rèn)為是就緒的。

4、調(diào)用者可以設(shè)定EPOLLONESHOT標(biāo)志，在 epoll_wait(2)收到事件后epoll會(huì)與事件關(guān)聯(lián)的文件句柄從epoll描述符中禁止掉。因此當(dāng)EPOLLONESHOT設(shè)定后，使用帶有 EPOLL_CTL_MOD標(biāo)志的epoll_ctl(2)處理文件句柄就成為調(diào)用者必須作的事情。

5、當(dāng)某一進(jìn)程調(diào)用epoll_create方法時(shí)，Linux內(nèi)核會(huì)創(chuàng)建一個(gè)eventpoll結(jié)構(gòu)體，這個(gè)結(jié)構(gòu)體中有兩個(gè)成員與epoll的使用方式密切相關(guān)。

面試必問的epoll技術(shù),從內(nèi)核源碼出發(fā)徹底搞懂epoll

epoll相關(guān)的內(nèi)核代碼在fs/eventpoll.c文件中，下面分別分析epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait三個(gè)函數(shù)在內(nèi)核中的實(shí)現(xiàn)，分析所用linux內(nèi)核源碼為2版本。

epoll是Linux內(nèi)核為處理大批量文件描述符而作了改進(jìn)的poll，是Linux下多路復(fù)用IO接口select/poll的增強(qiáng)版本，它能顯著提高程序在大量并發(fā)連接中只有少量活躍的情況下的系統(tǒng)CPU利用率。

select/poll/epoll是nio多路復(fù)用技術(shù)， 傳統(tǒng)的bio無法實(shí)現(xiàn)C10K/C100K ，也就是無法滿足1w/10w的并發(fā)量，在這么高的并發(fā)量下，在進(jìn)行上下文切換就很容易將服務(wù)器的負(fù)載拉飛。

首先，我們需要了解epoll編程的概念。epoll是一項(xiàng)對Linux內(nèi)核進(jìn)行的輪詢，以處理大量的文件描述符和一個(gè)增強(qiáng)版的Linux下多路復(fù)用IO接口選擇/投票。 一個(gè)成熟的高性能服務(wù)器，epoll相關(guān)代碼，不到1萬分之一。

Handler消息機(jī)制(一):Linux的epoll機(jī)制

1、在 Linux 中，epoll 機(jī)制是一個(gè)重要的機(jī)制。在 Android 中的 Handler，簡單的利用了 epoll 機(jī)制，做到了消息隊(duì)列的阻塞和喚醒。

2、epoll是linux中IO多路復(fù)用的一種機(jī)制，I/O多路復(fù)用就是通過一種機(jī)制，一個(gè)進(jìn)程可以監(jiān)視多個(gè)描述符，一旦某個(gè)描述符就緒(一般是讀就緒或者寫就緒)，能夠通知程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。

3、epoll — I/O 事件通知機(jī)制 epoll API與poll具有相同功能：監(jiān)視多個(gè)文件描述符，以查看這些文件描述符中任何一個(gè)上可以進(jìn)行特定的I/O操作，如是否可讀/可寫。