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深入了解 Linux 多路復(fù)用技術(shù)
創(chuàng)新互聯(lián)建站專注于中小企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、策劃制作、運(yùn)行維護(hù)，主要提供一站式的企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)。建站類型：公司網(wǎng)站建設(shè)、品牌網(wǎng)站建設(shè)、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)公司獨(dú)立站等。創(chuàng)新互聯(lián)不是單一的建網(wǎng)站，而是結(jié)合企業(yè)的建站目標(biāo)去規(guī)劃網(wǎng)站怎么建，如何利于運(yùn)營，尋求適合的建站方案。其次，網(wǎng)站后臺操作的便捷性也是網(wǎng)站制作過程中的重點(diǎn)，創(chuàng)新互聯(lián)建站的網(wǎng)站后臺簡單便捷，真正實(shí)現(xiàn)了零基礎(chǔ)操作。
Linux 是一種開源的操作系統(tǒng)，擁有多種優(yōu)秀的特性，其中多路復(fù)用技術(shù)是其中之一。在日常的網(wǎng)絡(luò)通信過程中，我們經(jīng)常會遇到需要處理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的情況，這時(shí)使用多路復(fù)用技術(shù)可以大幅提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率和穩(wěn)定性，從而提高系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。本文將深入了解 Linux 多路復(fù)用技術(shù)的原理、常用的應(yīng)用場景以及實(shí)現(xiàn)方法等相關(guān)知識點(diǎn)。
什么是多路復(fù)用技術(shù)？簡單來說，多路復(fù)用技術(shù)是一種可以同時(shí)監(jiān)聽、接受和處理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信方式是單線程式，即使用一個(gè)線程來處理一個(gè)連接請求。當(dāng)有多個(gè)連接時(shí)，就需要使用多個(gè)線程來處理，這樣就會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)存和 CPU 的資源浪費(fèi)，同時(shí)也會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。而多路復(fù)用技術(shù)可以將多個(gè)連接合并到一個(gè)線程中處理，這樣即可提高系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，同時(shí)也可以減少系統(tǒng)的資源消耗。
多路復(fù)用技術(shù)的原理是基于 Linux 內(nèi)核提供的三個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)：select、poll 和 epoll，它們是實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用技術(shù)的關(guān)鍵。其中，select 函數(shù)是最早的多路復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，但它的效率相對較低，而 poll 函數(shù)和 epoll 函數(shù)則是后來的改進(jìn)方法，效率更高，逐漸被廣泛應(yīng)用。
在實(shí)際應(yīng)用中，多路復(fù)用技術(shù)可以應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，如 Web 服務(wù)器、郵件服務(wù)器、FTP 服務(wù)器等。其中，最常見的是 Web 服務(wù)器，因?yàn)?Web 服務(wù)器需要同時(shí)處理多個(gè)客戶端的請求。在這種情況下，使用多路復(fù)用技術(shù)可以將所有的客戶端連接合并到一個(gè)線程中處理，從而減少線程的創(chuàng)建和銷毀消耗，提高服務(wù)器的性能。
除了 Web 服務(wù)器之外，多路復(fù)用技術(shù)還可以應(yīng)用于各種通信應(yīng)用中，如即時(shí)通訊、游戲等。在這種情況下，多路復(fù)用技術(shù)可以將多個(gè)客戶端連接合并到一個(gè)線程中處理，減少服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高通信的穩(wěn)定性和效率。
在實(shí)際的應(yīng)用中，我們可以使用不同的方法來進(jìn)行多路復(fù)用的實(shí)現(xiàn)，如使用 select 函數(shù)、poll 函數(shù)或 epoll 函數(shù)。其中，使用 epoll 函數(shù)是最常見的實(shí)現(xiàn)方法，因?yàn)樗哂懈叩男屎透玫男阅?。使?epoll 函數(shù)時(shí)，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) epoll 對象，然后將需要監(jiān)聽的文件描述符添加到 epoll 對象中，這樣 epoll 對象就可以監(jiān)聽這些文件描述符的狀態(tài)變化。當(dāng)文件描述符的輸入輸出數(shù)據(jù)就緒時(shí)，epoll 對象會返回一個(gè)事件列表，表明哪些文件描述符已經(jīng)就緒，然后就可以在這些文件描述符上進(jìn)行讀寫操作。
多路復(fù)用技術(shù)是一種優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和通信應(yīng)用中。在 Linux 系統(tǒng)中，我們可以使用 select、poll 或 epoll 等系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用技術(shù)，其中 epoll 函數(shù)是目前最常見的實(shí)現(xiàn)方法。掌握多路復(fù)用技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，可以大幅提高系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度，是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的一部分。
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一、Libevent簡介
libevent是一個(gè)基于事件觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)庫，適用于windows、linux、bsd等多種平臺，內(nèi)部使用select、epoll、kqueue等系統(tǒng)調(diào)用管理事件機(jī)制。
特點(diǎn)：
事件驅(qū)動(dòng)，高性能;
輕量級，專注于網(wǎng)絡(luò)，不如ACE那么臃腫龐大，只棗型含提供了簡單的網(wǎng)絡(luò)API的封裝，線程池，內(nèi)存池，遞歸鎖等均需要自己實(shí)現(xiàn)；
開放源碼，代碼相當(dāng)精煉、易讀；
跨平臺，支持Windows、Linux、BSD和Mac OS；
支持多種I/O多路復(fù)用技術(shù)（epoll、poll、dev/poll、select和kqueue等），在不同的操作系統(tǒng)下，做了多路復(fù)用模型的抽象，可以選擇使用不同的模型，通過事件函數(shù)提供服租辯務(wù)；
支持I/O，定時(shí)器和信號等事件；
采用Reactor模式；
二、源碼組織結(jié)構(gòu)
Libevent 的源代碼雖然都在一層文件夾下面，但是其代碼分類還是相當(dāng)清晰的，主要可分為頭文件、內(nèi)部使用的頭文件、輔助功能函數(shù)、日志、libevent框架、對系 統(tǒng)I/O多路復(fù)用機(jī)制的封裝、信號管理、定時(shí)事件管理、緩沖區(qū)管理、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基于libevent的兩個(gè)實(shí)用庫等幾個(gè)部分，有些部分可能就是一個(gè)源文件。
1）頭文件
主要就是event.h：事件宏定義、接口函數(shù)聲明，主要結(jié)構(gòu)體event的聲明；
2）內(nèi)部頭文件
xxx-internal.h：內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)，對外不可見，以達(dá)到信息隱藏的目的；
3）libevent框架
event.c：event整體框架的代碼實(shí)現(xiàn)；
4）對系統(tǒng)I/O多路復(fù)用機(jī)制的封裝
epoll.c：對epoll的封裝；
select.c：對select的封裝；
devpoll.c：對dev/poll的封裝;
kqueue.c：對kqueue的封裝；
5）定時(shí)事件管理
min-heap.h：其實(shí)就是一個(gè)以時(shí)間作為key的小根堆結(jié)構(gòu)；
6）信號管理
signal.c：對信號事件的處理；
7）輔助功能函數(shù)
evutil.h 和evutil.c：一些輔助功能函數(shù)，包括創(chuàng)建socket pair和一些時(shí)間操作函數(shù)：加、減和比較等。
8）日志
log.h和log.c：log日志函數(shù)
9）緩沖區(qū)管理
evbuffer.c和buffer.c：libevent對緩沖區(qū)的封裝；
10）基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
compat/sys下凳笑的兩個(gè)源文件：queue.h是libevent基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，包括鏈表，雙向鏈表，隊(duì)列等；_libevent_time.h：一些用于時(shí)間操作的結(jié)構(gòu)體定義、函數(shù)和宏定義；
11）實(shí)用網(wǎng)絡(luò)庫
http和evdns：是基于libevent實(shí)現(xiàn)的http服務(wù)器和異步dns查詢庫；
linux多路復(fù)用技術(shù)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux多路復(fù)用技術(shù),「深入了解 Linux 多路復(fù)用技術(shù)」,如何在linux下實(shí)現(xiàn)event事件機(jī)制的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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創(chuàng)新互聯(lián)（www.cdcxhl.com）互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商,擁有超過10年的服務(wù)器租用、服務(wù)器托管、云服務(wù)器、虛擬主機(jī)、網(wǎng)站系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。專業(yè)提供云主機(jī)、虛擬主機(jī)、域名注冊、VPS主機(jī)、云服務(wù)器、香港云服務(wù)器、免備案服務(wù)器等。
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