怎样设计高并发系统 epoll编程，如何实现高并发服务器开发？
epoll编程，如何实现高并发服务器开发？
在epoll事件驱动机制在linux中实现之前，我们一般选择使用select或poll等IO复用来实现并发服务程序。在大数据、高并发、集群等术语的时代，select和poll的使用越来越受限，风头已经被epoll占领。
本文将介绍epoll的实现机制，并附带说明选择和轮询。通过比较其不同的实现机制，我们才能真正理解epoll为什么能做到高并发。
选择()和轮询()IO多路复用模式
选择的缺点:
单个进程可以监控的文件描述符的数量有一个最大限制，通常是1024个。当然，该数量可以更改，但是因为select通过轮询扫描文件描述符，所以文件描述符越多，性能越差。(在linux内核头文件中，有这样的定义:#define __FD_SETSIZE 1024)对于内核/用户空间内存复制的问题，select需要复制大量的句柄数据结构，产生巨大的开销；Select返回一个包含整个句柄的数组，应用需要遍历整个数组，找出哪些句柄有事件；select的触发模式是水平触发。如果应用程序未能对就绪文件描述符执行IO操作，那么每个后续的select调用仍将通知进程这些文件描述符。与select模型相比，poll使用链表存储文件描述符，因此对被监控文件的数量没有限制，但其他三个缺点仍然存在。
以精选车型为例。假设我们的服务器需要支持100万个并发连接，如果__FD_SETSIZE为1024，我们至少需要打开1k个进程才能实现100万个并发连接。除了进程间上下文切换的时间消耗，来自内核/用户空间的大量无脑内存拷贝和数组轮询也是系统无法承受的。因此，基于select模型的服务器程序要实现10万级并发访问是一项艰巨的任务。
因此，它 s epoll 轮到我们玩了。
epoll IO复用模型的实现机制
由于epoll的实现机制与select/poll完全不同，所以上面提到的select的缺点在epoll上已经不存在了。
想象以下场景:同时有一百万个客户端通过TCP连接到一个服务器进程。在任何时刻，通常只有数百或数千个TCP连接处于活动状态(事实上，大多数情况下都是这样)。如何实现如此高的并发？
在select/poll时代，服务器进程每次都会把这100万个连接(从用户状态到回复)告诉操作系统把句柄数据结构控制到内核态)，让操作系统内核查询这些套接字上是否有事件，轮询后再把句柄数据复制到用户态，这样服务器应用就可以轮询和处理已经发生的网络事件。这个过程消耗了大量的资源。因此，select/poll只能处理数千个并发连接。
epoll的设计和实现与select完全不同。Epoll适用于Linux内核中的简单文件系统(文件系统一般用什么数据结构来实现？b树)。最初的选择/轮询调用分为三个部分:
1)调用epoll_create()创建一个epoll对象(在epoll文件系统中为此句柄对象分配资源)。
2)调用epoll_ctl将这100万个连接的套接字添加到epoll对象中。
3)调用epoll_wait收集发生的事件的连接。
这样，要实现上述场景，我们只需要在流程启动时创建一个epoll对象，然后在需要时添加或删除到这个epoll对象的连接。同时，epoll_wait的效率也很高，因为调用epoll_wait时，这100万个连接的句柄数据并没有复制到操作系统中，内核也不需要遍历所有的连接。
让 让我们来看看epoll机制在Linux内核中的具体实现思路。
当一个进程调用epoll_create方法时，Linux内核会创建一个eventpoll结构，该结构中的两个成员与epoll的用法密切相关。eventpoll结构如下:
[CPP]查看纯文本结构事件轮询{.../*红黑树的根节点，此树存储所有需要监控的事件添加到epoll */ struct rb_root rbr /*双向链表存储将通过epoll _ wait */struct list _ head rd list返回给用户的事件...}每个epoll对象都有一个独立的eventpoll结构，用于存储通过epoll_ctl方法添加到epoll对象的事件。这些事件会被挂载到红黑树中，这样就可以通过红黑树高效的识别出重复添加的事件(红黑树的插入时间效率为lgn，其中n为树的高度)。
添加到epoll中的所有事件都将与设备(网卡)驱动程序建立回调关系，也就是说，当相应的事件发生时，将调用这个回调方法。这个回调方法在内核中称为ep_poll_callback，它会将发生的事件添加到。在rdlist双向链表中。
在epoll中，为每个事件创建一个epitem结构，如下所示:
[CPP]view plain copy struct EP item { structrb _ noderbn//红黑树节点struct list _ heardlink//双向链表节点struct epoll_filefd ffd //事件处理程序信息struct eventpoll * Ep //指向其所属的eventpoll对象，struct epoll _ event预期事件类型}调用epoll_wait检查是否有事件时，只需要检查eventpoll对象中的rdlist双向链表中是否有EP item元素，如果rdlist不为空，事件将被复制到用户模式，事件数将返回给用户。
epoll数据结构示意图
从上面的解释我们可以知道，epoll的效率是通过红黑树和双链表数据结构，结合回调机制实现的。
好了，解释完epoll的机理，我们就可以轻松掌握Epoll的用法了。一句话的描述就是:三部曲。
步骤1: epoll_create()系统调用。这个调用返回一个句柄，所有后续的使用都在这个句柄上被标识。
第二步:epoll_ctl()系统调用。通过此调用添加、删除和修改epoll对象感兴趣的事件。返回0表示成功，返回-1表示失败。
第三部分:epoll_wait()系统调用。通过此调用收集epoll监控中发生的事件。
最后，附上一个epoll编程实例。
[CPP]查看plain copy///Linux///2009-11-05//2013-03-22:一个使用poll的简单echo服务器修改了几个问题，1是/n格式问题，2是去掉了原代码不小心添加的ET模式//原来只是一个简单的原理图程序。通过sparking/# include SLT sys/socket . HGT # include SLT sys/epoll . HGT # include SLT inet/in . HGT # include SLT arpa/inet . HGT # include SLT fcntl . HGT # include SLTnistd . HGT # include ltstdio . HGT # include lter no . HGT # include ltostreamgt使用命名空间STD # define MAX _ EVENTS 500 struct my event _ s { int FD void(* call _ back)(int FD，int :在epoll等待列表中，0不在char buff中[128] // recv数据缓冲区int len，s _ offset long last _ active//last active time }//设置事件void EventSet(myevent_s *ev void * arg){ ev-gtfd FD ev-gt call _ back call _ back ev-gt events 0 ev-gt arg ev-gt status 0 b zero(ev-gt buff，sizeof(ev-gt buff))ev-GTS _ offset 0 ev-gt len 0 ev-gt last _ active time(NULL)}//向epoll void EventAdd(int epollFd，int events，my Event _ s * ev){ struct
如何解决网站大规模高并发访问？
优雅降级是指网站为了应对突如其来的访问高峰，主动关闭部分功能，释放部分系统资源。一种保证正常访问网站核心功能的手段。淘宝 美国年度 "双十一 "推广是突然爆发的非常规访问。淘宝 s的工程师每年都会关闭一些非核心功能，比如评估和确认收货，以保证交易功能的正常运行。
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