linux socket write没发送完成怎么办_Linux 服务器两种高效的事件处理模式

骑猪看日落 2023-01-01 09:51 183阅读 0赞

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## 两种高效的事件处理模式 ##

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《Linux 网络编程/服务器编程系列文章》

这篇文章是 “Linux 网络编程/服务器编程系列文章”的第一篇，主要介绍两种高效的事件处理模式。

服务器程序通常需要处理三类事件：I/O 事件，信号以及定时事件。随着网络设计模式的兴起，两种事件处理模式应运而生，同步 I/O 模型常用于实现 Reactor 模式；而异步 I/O 模型则用于 Proactor 模式。

**【1】Reactor 模式**

一种事件处理模式，它要求**主线程（I/O处理单元）**只负责监听文件描述符上是否有时间发生，有的话就将该事件通知**工作线程（逻辑单元）**除此之外，主线程不做任何其它实质性的工作。

读写数据；接受新的连接，以及处理客户请求均在工作线程中完成。

使用同步 I/O 模型（以 epoll\_wait 为例）实现的 Reactor 模式的工作流程是：

> 主线程往 epoll 内核事件表中注册 socket 上的读就绪事件。  
> 主线程调用 epoll\_wait 等待 socket 上有数据可读。  
> 当 socket 上有数据可读时，epoll\_wait 通知主线程。主线程则将可读事件放入请求队列。  
> 睡眠在请求队列上某个工作线程被唤醒，它从 socket 读取数据，并处理客户请求，然后往 epoll 内核事件表中注册 socket 上的写就绪事件。  
> 主线程调用 epoll\_wait 等待 socket 可写。  
> 当 socket 可写，epoll\_wait 通知主线程。主线程则将可写事件放入请求队列。  
> 睡眠在请求队列上某个工作线程被唤醒，它往 socket 上写入服务器处理客户请求的结果。

流程图

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工作线程从请求队列中取出事件后，将根据事件的类型来决定如何处理它。对于可读事件，执行读数据和处理请求的操作；对于可写事件，执行写数据的操作。因此如图所示的 Reactor 模式中，没必要区分所谓的“读工作线程”和“写工作线程”。

【2】**Proactor 模式**

与 Reactor 模式不同，Proactor 模式将所有的 I/O 操作都交给主线程和内核来处理，工作线程仅仅负责业务逻辑。因此，Proactor 模式更符合常见的服务器编程框架。

使用异步 I/O 模型（以 aio\_read 和 aio\_write 为例）实现的 Proactor 模式的工作流程是：

> 主线程调用 aio\_read 函数向内核注册 socket 上的读完成事件，并告诉内核用户读缓冲区的位置，以及读操作完成时如何通知应用程序。  
> 主线程继续处理其它逻辑。  
> 当 socket 上的数据被读入用户缓冲区后，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经可用。  
> 应用程序预知先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来处理客户请求。工作线程处理完客户请求之后，调用 aio\_write 函数向内核注册 socket 上的写完成事件，并告诉内核用户写缓冲区的位置，以及写操作完成时如何通知应用程序。  
> 主线程继续处理其它逻辑。  
> 当用户缓冲区的数据被写入 socket 之后，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经发送完毕。  
> 应用程序预先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来做善后处理，比如决定是否关闭 socket。

流程图

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连接 socket 上的读写事件是通过 aioread/aio-write 向内核注册的，因此内核将通过信号来向应用程序报告连接 socket 上的读写事件。

所以，主线程中的 epoll-wait 调用仅能用来检测监听 socket 上的连接请求事件，而不能用来检测连接 socket 上的读写事件。

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