浅谈几种服务器端模型——epoll

引言：上一篇说到线程池方式来处理服务器端的并发，并给出了一个线程池的方案（半同步，半异步方式）。再来说下同步异步，阻塞非阻塞区别：

同步和异步针对应用程序来，关注的是程序中间的协作关系；阻塞与非阻塞更关注的是单个进程的执行状态。

同步有阻塞和非阻塞之分，异步没有，它一定是非阻塞的。

阻塞、非阻塞、多路IO复用，都是同步IO，异步必定是非阻塞的，所以不存在异步阻塞和异步非阻塞的说法。真正的异步IO需要CPU的深度参与。换句话说，只有用户线程在操作IO的时候根本不去考虑IO的执行全部都交给CPU去完成，而自己只等待一个完成信号的时候，才是真正的异步IO。所以，拉一个子线程去轮询、去死循环，或者使用select、poll、epool，都不是异步。

同步：执行一个操作之后，进程触发IO操作并等待(也就是我们说的阻塞)或者轮询的去查看IO操作(也就是我们说的非阻塞)是否完成，等待结果，然后才继续执行后续的操作。

异步：执行一个操作后，可以去执行其他的操作，然后等待通知再回来执行刚才没执行完的操作。

阻塞：进程给CPU传达一个任务之后，一直等待CPU处理完成，然后才执行后面的操作。

非阻塞：进程给CPU传达任务后，继续处理后续的操作，隔断时间再来询问之前的操作是否完成。这样的过程其实也叫轮询。

言归正传，所谓多路IO转接服务器也叫多任务IO服务器。其主旨思想是：不再由应用程序自己监听客户端连接，取而代之由内核替应用程序监视文件。主要使用的方法有三种：select、poll、epoll，本章重点讲述epoll。

epoll是linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本，内核采用红黑树机制，能显著提高了epoll 的性能。目前epoll是linux大规模并发网络c著名的 libevent Nginx等内部都采用这个机制。

基础API

1. 创建一个epoll句柄，参数size用来告诉内核监听的文件描述符的个数，跟内存大小有关。

    #include <sys/epoll.h>

    int epoll_create(int size)     size ：监听数目

2. 控制某个epoll监控的文件描述符上的事件：注册、修改、删除。

    #include <sys/epoll.h>

    int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)

        epfd ：    为 epoll_creat 的句柄

        op ：      表示动作，用 3 个宏来表示：

           EPOLL_CTL_ADD ( 注册新的 fd 到 epfd) ，

           EPOLL_CTL_MOD ( 修改已经注册的 fd 的监听事件 ) ，

           EPOLL_CTL_DEL ( 从 epfd 删除一个 fd) ；

        event ：   告诉内核需要监听的事件

        struct epoll_event {