TCP并发模型
1.TCP多线程模型：
缺点：
1）创建线程会带来资源开销，能够实现
2.IO模型：
1）阻塞IO：没有数据到来时，可以让任务故挂起，节省CPU资源开销，提高系统效率
2）非阻塞IO：程序未接受到数据时程序一直执行，效率很低
3）异步IO：只能绑定一个文件描述符用来读取数据，但是效率很高
4）多路复用IO：
select：
1.select监听的集合中的文件描述符有上限限制 fd_set
2.select有内核层向用户层数据空间拷贝的过程，占用系统资源开销
3.select必须轮询检测产生事件的文件描述符
4.select只能工作在水平触发模式（低速模式），无法工作在边缘触发（高速模式）
poll：
1.poll监听集合中的文件描述符没有上限
2.poll有内核层向用户层数据空间拷贝的过程,占用系统资源开销
3.poll必须轮询检测产生事件的文件描述符
4.poll只能工作在水平触发模式(低速模式),无法工作在边沿触发(高速模式)
epoll：
1.epoll没有文件描述符的上限限制
2.epoll创建的是内核监听事件表，所以只需要在内核空间完成数据拷贝即可
3.eopll会将产生事件的文件描述符直接返回
4. eopll可以工作在水平触发模式（低速模式），还可以工作在边缘触发模式（高速模式）
3.函数接口：
1）select
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
功能：select建听描述符集合中是否有文件描述编程ready状态
参数：nfds：最大文件买哦舒服的值+1；
readfds：读文件描述符集合
writefds：写文件描述符集合
exceptfds:其余文件描述符集合
timeout:等待的时长
NULL 一直等待
返回值：成功返回文件描述符集合中的文件描述个数；失败返回-1；
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
功能：将文件描述符fd从集合中清除
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
功能：判断文件描述符fd是否仍在集合中
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
功能：将文件描述符fd加入到集合中
void FD_ZERO(fd_set *set);
功能：将文件描述符集合清0
写端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
char tmpbuff[4096] = {0};
mkfifo("/tmp/myfifo", 0777);
fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
while (1)
{
gets(tmpbuff);
write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
}
close(fd);
return 0;
}读端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
int flags = 0;
char *pret = NULL;
ssize_t nsize = 0;
char tmpbuff[4096] = {0};
fd_set rdfds;
fd_set tmpfds;
int ret = 0;
mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
FD_ZERO(&rdfds);//将文件描述符集合清0
FD_SET(fd, &rdfds);//将文件描述符fd加入到文件描述符集合中
FD_SET(0, &rdfds);//将文件描述符0加入到文件描述符集合中
while (1)
{
tmpfds = rdfds;
ret = select(fd+1, &tmpfds, NULL, NULL, NULL);
if (-1 == ret)
{
perror("fail to select");
return -1;
}
if (FD_ISSET(fd, &tmpfds))//判断文件描述符fd是否还在文件描述符集合中
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
printf("FIFO:%s\n", tmpbuff);
}
if (FD_ISSET(0, &tmpfds))
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
gets(tmpbuff);
printf("STDIN:%s\n", tmpbuff);
}
}
close(fd);
return 0;
}2）poll
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
功能：监听文件描述符集合是否有事件发生
参数：
fds：监听文件描述符集合数组空间的首地址
nfds：监听文件描述符集合元素个数
timeout：等待的时间（-1 一直等待）
返回值：成功返回失败返回产生文件描述符的个数；失败返回-1；
struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* requested events */
short revents; /* returned events */
};
fd:监听的文件描述符
events:要监听的事件 POLLIN:是否可读 POLLOUT:是否可写
revents:实际产生的事件
读端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
int flags = 0;
char *pret = NULL;
ssize_t nsize = 0;
char tmpbuff[4096] = {0};
struct pollfd fds[2];
int nready = 0;
mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
fds[0].fd = fd;
fds[0].events = POLLIN;
fds[1].fd = 0;
fds[1].events = POLLIN;
while (1)
{
nready = poll(fds, 2, -1);
if (-1 == nready)
{
perror("fail to poll");
return -1;
}
if (fds[0].revents & POLLIN)
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
printf("FIFO:%s\n", tmpbuff);
}
if (fds[1].revents & POLLIN)
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
gets(tmpbuff);
printf("STDIN:%s\n", tmpbuff);
}
}
close(fd);
}写端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
char tmpbuff[4096] = {0};
mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
while (1)
{
gets(tmpbuff);
write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
}
close(fd);
return 0;
}3）epoll
int epoll_create(int size);
功能：创建一张内核事件表
参数：size：事件个数
返回值：成功返回文件描述符；失败返回-1；
epoll_ctl
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
功能：维护epoll事件表
参数：
epfd：事件表的个数
op：
EPOLL_CTL_ADD 添加事件
EPOLL_CTL_MOD 修改事件
EPOLL_CTL_DEL 删除事件
fd：操作的文件描述符
event：事件对应的事件
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
返回值：成功返回0；失败返回-1；
epoll_wait
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,
int maxevents, int timeout);
功能：监听事件表的事件
参数：
epfd：文件描述符
events：存放实际产生事件的数组空间的首地址
maxevents:最多存放事件的个数
timeout:设定监听的时间（超过该时间则不再监听）
-1 一直监听直到有事件发生
返回值:
成功返回产生事件的文件描述符个数
失败返回-1
如果时间达到仍没有事件发生返回0
读端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
int epfd = 0;
struct epoll_event env;//epoll_ctl需要的事件的结构体
int nready = 0;
struct epoll_event retenv[2];
int i = 0;
ssize_t nsize = 0;
char *pret = NULL;
char tmpbuff[4096] = {0};
mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
/*创建一张2个事件的内核事件表*/
epfd = epoll_create(2);
if (epfd == -1)
{
perror("fail to create");
return -1;
}
/*设置事件结构体的属性*/
env.events = EPOLLIN;
env.data.fd = fd;
/*操作事件*/
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &env);
env.events = EPOLLIN;
env.data.fd = 0;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &env);
while (1)
{
/*监听事件表中的事件*/
nready = epoll_wait(epfd, retenv, 2, -1);//第二个参数是存放实际产生事件的结构体, 最多存放的个数, 设置监听时间，-1一直监听直到有事件发生
if (-1 == nready)
{
perror("fail to nready");
return -1;
}
for (i = 0; i < nready; ++i)
{
if (retenv[i].data.fd == 0)//判断要操作的流是否为从终端输入
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
gets(tmpbuff);
printf("STDIN: %s\n", tmpbuff);
}
if (retenv[i].data.fd == fd)
{
memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
printf("FIFO: %s\n", tmpbuff);
}
}
}
close(fd);
return 0;
}写端
#include "head.h"
int main(void)
{
int fd = 0;
char tmpbuff[4096] = {0};
mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open");
return -1;
}
while (1)
{
gets(tmpbuff);
write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
}
close(fd);
return 0;
}