零基础java自学流程-Java语言高级543

原创已于 2022-03-21 17:42:44 修改 · 121 阅读

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于 2022-03-21 17:42:34 首次发布

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本文详细解读了select函数的工作原理，并剖析其在高并发场景下的不足。通过实例展示了如何优化select的使用，包括fd数组管理、性能瓶颈及替代方案。

select

select长这样：

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

它接受3个文件描述符的数组，分别监听读取(readfds)，写入(writefds)和异常(expectfds)事件。那么一个 IO多路复用的代码大概是这样：

struct timeval tv = {.tv_sec = 1, .tv_usec = 0};

ssize_t nbytes;
while(1) {
    FD_ZERO(&read_fds);
    setnonblocking(fd1);
    setnonblocking(fd2);
    FD_SET(fd1, &read_fds);
    FD_SET(fd2, &read_fds);
    // 把要监听的fd拼到一个数组里，而且每次循环都得重来一次...
    if (select(FD_SETSIZE, &read_fds, NULL, NULL, &tv) < 0) { // block住，直到有事件到达
        perror("select出错了");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    for (int i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) {
        if (FD_ISSET(i, &read_fds)) {
            /* 检测到第[i]个读取fd已经收到了，这里假设buf总是大于到达的数据，所以可以一次read完 */
            if ((nbytes = read(i, buf, sizeof(buf))) >= 0) {
                process_data(nbytes, buf);
            } else {
                perror("读取出错了");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }
    }
}

首先，为了select需要构造一个fd数组（socket文件描述符，表示“我要监视这些fd是否有IO事件发生，有了就告诉程序处理”。这里为了简化，没有构造要监听写入和异常事件的fd数组）。之后，用select监听了read_fds中的多个socket的读取时间。调用select后，程序会Block住，直到一个事件发生了，或者等到最大1秒钟(tv定义了这个时间长度）就返回。之后，需要遍历所有注册的fd，挨个检查哪个fd有事件到达(FD_ISSET返回true)。如果是，就说明数据已经到达了，可以读取fd了。读取后就可以进行数据的处理。

select有一些发指的缺点：