我們通俗一點講：
Level_triggered(水平觸發)：當被監控的檔案描述符上有可讀寫事件發生時，epoll_wait()會通知處理程式去讀寫。如果這次沒有把資料一次性全部讀寫完(如讀寫緩衝區太小)，那麼下次呼叫 epoll_wait()時，它還會通知你在上沒讀寫完的檔案描述符上繼續讀寫，當然如果你一直不去讀寫，它會一直通知你！！！如果系統中有大量你不需要讀寫的就緒檔案描述符，而它們每次都會返回，這樣會大大降低處理程式檢索自己關心的就緒檔案描述符的效率！！！
Edge_triggered(邊緣觸發)：當被監控的檔案描述符上有可讀寫事件發生時，epoll_wait()會通知處理程式去讀寫。如果這次沒有把資料全部讀寫完(如讀寫緩衝區太小)，那麼下次呼叫epoll_wait()時，它不會通知你，也就是它只會通知你一次，直到該檔案描述符上出現第二次可讀寫事件才會通知你！！！這種模式比水平觸發效率高，系統不會充斥大量你不關心的就緒檔案描述符！！！
阻塞IO：當你去讀一個阻塞的檔案描述符時，如果在該檔案描述符上沒有資料可讀，那麼它會一直阻塞(通俗一點就是一直卡在呼叫函式那裡)，直到有資料可讀。當你去寫一個阻塞的檔案描述符時，如果在該檔案描述符上沒有空間(通常是緩衝區)可寫，那麼它會一直阻塞，直到有空間可寫。以上的讀和寫我們統一指在某個檔案描述符進行的操作，不單單指真正的讀資料，寫資料，還包括接收連線accept()，發起連線connect()等操作…
非阻塞IO：當你去讀寫一個非阻塞的檔案描述符時，不管可不可以讀寫，它都會立即返回，返回成功說明讀寫操作完成了，返回失敗會設定相應errno狀態碼，根據這個errno可以進一步執行其他處理。它不會像阻塞IO那樣，卡在那裡不動！！！
select(),poll()模型都是水平觸發模式，訊號驅動IO是邊緣觸發模式，epoll()模型即支援水平觸發，也支援邊緣觸發，預設是水平觸發。
這裡我們要探討epoll()的水平觸發和邊緣觸發，以及阻塞IO和非阻塞IO對它們的影響！！！下面稱水平觸發為LT，邊緣觸發為ET。
對於監聽的socket檔案描述符我們用sockfd代替，對於accept()返回的檔案描述符(即要讀寫的檔案描述符)用connfd代替。
我們來驗證以下幾個內容：
1.水平觸發的非阻塞sockfd
2.邊緣觸發的非阻塞sockfd
3.水平觸發的阻塞connfd
4.水平觸發的非阻塞connfd
5.邊緣觸發的阻塞connfd
6.邊緣觸發的非阻塞connfd
以上沒有驗證阻塞的sockfd，因為epoll_wait()返回必定是已就緒的連線，設不設定阻塞accept()都會立即返回。例外：UNP裡面有個例子，在BSD上，使用select()模型。設定阻塞的監聽sockfd時，當客戶端發起連線請求，由於伺服器繁忙沒有來得及accept()，此時客戶端自己又斷開，當伺服器到達accept()時，會出現阻塞。本機測試epoll()模型沒有出現這種情況，我們就暫且忽略這種情況！！！
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檔名：epoll_lt_et.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <errno.h>
5 #include <unistd.h>
6 #include <fcntl.h>
7 #include <arpa/inet.h>
8 #include <netinet/in.h>
9 #include <sys/socket.h>
10 #include <sys/epoll.h>
11
12 /* 最大快取區大小 */
13 #define MAX_BUFFER_SIZE 5
14 /* epoll最大監聽數 */
15 #define MAX_EPOLL_EVENTS 20
16 /* LT模式 */
17 #define EPOLL_LT 0
18 /* ET模式 */
19 #define EPOLL_ET 1
20 /* 檔案描述符設定阻塞 */
21 #define FD_BLOCK 0
22 /* 檔案描述符設定非阻塞 */
23 #define FD_NONBLOCK 1
24
25 /* 設定檔案為非阻塞 */
26 int set_nonblock(int fd)
27 {
28 int old_flags = fcntl(fd, F_GETFL);
29 fcntl(fd, F_SETFL, old_flags | O_NONBLOCK);
30 return old_flags;
31 }
32
33 /* 註冊檔案描述符到epoll，並設定其事件為EPOLLIN(可讀事件) */
34 void addfd_to_epoll(int epoll_fd, int fd, int epoll_type, int block_type)
35 {
36 struct epoll_event ep_event;
37 ep_event.data.fd = fd;
38 ep_event.events = EPOLLIN;
39
40 /* 如果是ET模式，設定EPOLLET */
41 if (epoll_type == EPOLL_ET)
42 ep_event.events |= EPOLLET;
43
44 /* 設定是否阻塞 */
45 if (block_type == FD_NONBLOCK)
46 set_nonblock(fd);
47
48 epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ep_event);
49 }
50
51 /* LT處理流程 */
52 void epoll_lt(int sockfd)
53 {
54 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
55 int ret;
56
57 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE);
58 printf("開始recv()...\n");
59 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0);
60 printf("ret = %d\n", ret);
61 if (ret > 0)
62 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret);
63 else
64 {
65 if (ret == 0)
66 printf("客戶端主動關閉！！！\n");
67 close(sockfd);
68 }
69
70 printf("LT處理結束！！！\n");
71 }
72
73 /* 帶迴圈的ET處理流程 */
74 void epoll_et_loop(int sockfd)
75 {
76 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
77 int ret;
78
79 printf("帶迴圈的ET讀取資料開始...\n");
80 while (1)
81 {
82 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE);
83 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0);
84 if (ret == -1)
85 {
86 if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)
87 {
88 printf("迴圈讀完所有資料！！！\n");
89 break;
90 }
91 close(sockfd);
92 break;
93 }
94 else if (ret == 0)
95 {
96 printf("客戶端主動關閉請求！！！\n");
97 close(sockfd);
98 break;
99 }
100 else
101 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret);
102 }
103 printf("帶迴圈的ET處理結束！！！\n");
104 }
105
106
107 /* 不帶迴圈的ET處理流程，比epoll_et_loop少了一個while迴圈 */
108 void epoll_et_nonloop(int sockfd)
109 {
110 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
111 int ret;
112
113 printf("不帶迴圈的ET模式開始讀取資料...\n");
114 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE);
115 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0);
116 if (ret > 0)
117 {
118 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret);
119 }
120 else
121 {
122 if (ret == 0)
123 printf("客戶端主動關閉連線！！！\n");
124 close(sockfd);
125 }
126
127 printf("不帶迴圈的ET模式處理結束！！！\n");
128 }
129
130 /* 處理epoll的返回結果 */
131 void epoll_process(int epollfd, struct epoll_event *events, int number, int sockfd, int epoll_type, int block_type)
132 {
133 struct sockaddr_in client_addr;
134 socklen_t client_addrlen;
135 int newfd, connfd;
136 int i;
137
138 for (i = 0; i < number; i++)
139 {
140 newfd = events[i].data.fd;
141 if (newfd == sockfd)
142 {
143 printf("=================================新一輪accept()===================================\n");
144 printf("accept()開始...\n");
145
146 /* 休眠3秒，模擬一個繁忙的伺服器，不能立即處理accept連線 */
147 printf("開始休眠3秒...\n");
148 sleep(3);
149 printf("休眠3秒結束！！！\n");
150
151 client_addrlen = sizeof(client_addr);
152 connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addrlen);
153 printf("connfd = %d\n", connfd);
154
155 /* 註冊已連結的socket到epoll，並設定是LT還是ET，是阻塞還是非阻塞 */
156 addfd_to_epoll(epollfd, connfd, epoll_type, block_type);
157 printf("accept()結束！！！\n");
158 }
159 else if (events[i].events & EPOLLIN)
160 {
161 /* 可讀事件處理流程 */
162
163 if (epoll_type == EPOLL_LT)
164 {
165 printf("============================>水平觸發開始...\n");
166 epoll_lt(newfd);
167 }
168 else if (epoll_type == EPOLL_ET)
169 {
170 printf("============================>邊緣觸發開始...\n");
171
172 /* 帶迴圈的ET模式 */
173 epoll_et_loop(newfd);
174
175 /* 不帶迴圈的ET模式 */
176 //epoll_et_nonloop(newfd);
177 }
178 }
179 else
180 printf("其他事件發生...\n");
181 }
182 }
183
184 /* 出錯處理 */
185 void err_exit(char *msg)
186 {
187 perror(msg);
188 exit(1);
189 }
190
191 /* 建立socket */
192 int create_socket(const char *ip, const int port_number)
193 {
194 struct sockaddr_in server_addr;
195 int sockfd, reuse = 1;
196
197 memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
198 server_addr.sin_family = AF_INET;
199 server_addr.sin_port = htons(port_number);
200
201 if (inet_pton(PF_INET, ip, &server_addr.sin_addr) == -1)
202 err_exit("inet_pton() error");
203
204 if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
205 err_exit("socket() error");
206
207 /* 設定複用socket地址 */
208 if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
209 err_exit("setsockopt() error");
210
211 if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1)
212 err_exit("bind() error");
213
214 if (listen(sockfd, 5) == -1)
215 err_exit("listen() error");
216
217 return sockfd;
218 }
219
220 /* main函式 */
221 int main(int argc, const char *argv[])
222 {
223 if (argc < 3)
224 {
225 fprintf(stderr, "usage:%s ip_address port_number\n", argv[0]);
226 exit(1);
227 }
228
229 int sockfd, epollfd, number;
230
231 sockfd = create_socket(argv[1], atoi(argv[2]));
232 struct epoll_event events[MAX_EPOLL_EVENTS];
233
234 /* linux核心2.6.27版的新函式，和epoll_create(int size)一樣的功能，並去掉了無用的size引數 */
235 if ((epollfd = epoll_create1(0)) == -1)
236 err_exit("epoll_create1() error");
237
238 /* 以下設定是針對監聽的sockfd，當epoll_wait返回時，必定有事件發生，
239 * 所以這裡我們忽略罕見的情況外設定阻塞IO沒意義，我們設定為非阻塞IO */
240
241 /* sockfd：非阻塞的LT模式 */
242 addfd_to_epoll(epollfd, sockfd, EPOLL_LT, FD_NONBLOCK);
243
244 /* sockfd：非阻塞的ET模式 */
245 //addfd_to_epoll(epollfd, sockfd, EPOLL_ET, FD_NONBLOCK);
246
247
248 while (1)
249 {
250 number = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EPOLL_EVENTS, -1);
251 if (number == -1)
252 err_exit("epoll_wait() error");
253 else
254 {
255 /* 以下的LT，ET，以及是否阻塞都是是針對accept()函式返回的檔案描述符，即函式裡面的connfd */
256
257 /* connfd:阻塞的LT模式 */
258 epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_LT, FD_BLOCK);
259
260 /* connfd:非阻塞的LT模式 */
261 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_LT, FD_NONBLOCK);
262
263 /* connfd:阻塞的ET模式 */
264 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_ET, FD_BLOCK);
265
266 /* connfd:非阻塞的ET模式 */
267 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_ET, FD_NONBLOCK);
268 }
269 }
270
271 close(sockfd);
272 return 0;
273 }1.驗證水平觸發的非阻塞sockfd，關鍵程式碼在242行。編譯執行
程式碼裡面休眠了3秒，模擬繁忙伺服器不能很快處理accept()請求。這裡，我們開另一個終端快速用5個連線連到伺服器：
我們再看看伺服器的反映，可以看到5個終端連線都處理完成了，返回的新connfd依次為5,6,7,8,9：
上面測試完畢後，我們批量kill掉那5個客戶端，方便後面的測試：
1 $:for i in {1..5};do kill %$i;done2.邊緣觸發的非阻塞sockfd，我們註釋掉242行的程式碼，放開245行的程式碼。編譯執行後，用同樣的方法，快速建立5個客戶端連線，或者測試5個後再測試10個。再看伺服器的反映，5個客戶端只處理了2個。說明高併發時，會出現客戶端連線不上的問題：
3.水平觸發的阻塞connfd，我們先把sockfd改回到水平觸發，註釋245行的程式碼，放開242行。重點程式碼在258行。
編譯執行後，用一個客戶端連線，併傳送1-9這幾個數：
再看伺服器的反映，可以看到水平觸發觸發了2次。因為我們程式碼裡面設定的緩衝區是5位元組，處理程式碼一次接收不完，水平觸發一直觸發，直到資料全部讀取完畢：
4.水平觸發的非阻塞connfd。註釋263行的程式碼，放開261行的程式碼。同上面那樣測試，我們可以看到伺服器反饋的訊息跟上面測試一樣。這裡我就不再截圖。
5.邊緣觸發的阻塞connfd，註釋其他測試程式碼，放開264行的程式碼。先測試不帶迴圈的ET模式(即不迴圈讀取資料，跟水平觸發讀取一樣)，註釋173行的程式碼，放開176行的程式碼。
編譯執行後，開啟一個客戶端連線，併傳送1-9這幾個數字，再看看伺服器的反映，可以看到邊緣觸發只觸發了一次，只讀取了5個位元組：
我們繼續在剛才的客戶端傳送一個字元a，告訴epoll_wait()，有新的可讀事件發生：
再看看伺服器，伺服器又觸發了一次新的邊緣觸發，並繼續讀取上次沒讀完的6789加一個回車符：
這個時候，如果繼續在剛剛的客戶端再傳送一個a，客戶端這個時候就會讀取上次沒讀完的a加上次的回車符，2個位元組，還剩3個位元組的緩衝區就可以讀取本次的a加本次的回車符共4個位元組：
我們可以看到，阻塞的邊緣觸發，如果不一次性讀取一個事件上的資料，會干擾下一個事件！！！
接下來，我們就一次性讀取資料，即帶迴圈的ET模式。注意：我們這裡測試的還是邊緣觸發的阻塞connfd，只是換個讀取資料的方式。
註釋176行程式碼，放開173的程式碼。編譯執行，依然用一個客戶端連線，傳送1-9。看看伺服器，可以看到資料全部讀取完畢：
細心的朋友肯定發現了問題，程式沒有輸出”帶迴圈的ET處理結束”，是因為程式一直卡在了83行的recv()函式上，因為是阻塞IO，如果沒資料可讀，它會一直等在那裡，直到有資料可讀。如果這個時候，用另一個客戶端去連線，伺服器不能受理這個新的客戶端！！！
6.邊緣觸發的非阻塞connfd，不帶迴圈的ET測試同上面一樣，資料不會讀取完。這裡我們就只需要測試帶迴圈的ET處理，即正規的邊緣觸發用法。註釋其他測試程式碼，放開267行程式碼。編譯執行，用一個客戶端連線，併傳送1-9。再觀測伺服器的反映，可以看到資料全部讀取完畢，處理函式也退出了，因為非阻塞IO如果沒有資料可讀時，會立即返回，並設定error，這裡我們根據EAGAIN和EWOULDBLOCK來判斷資料全部讀取完畢了，可以退出迴圈了：
這個時候，我們用另一個客戶端去連線，伺服器依然可以正常接收請求：
1.對於監聽的sockfd，最好使用水平觸發模式，邊緣觸發模式會導致高併發情況下，有的客戶端會連線不上。如果非要使用邊緣觸發，網上有的方案是用while來迴圈accept()。
2.對於讀寫的connfd，水平觸發模式下，阻塞和非阻塞效果都一樣，不過為了防止特殊情況，還是建議設定非阻塞。
3.對於讀寫的connfd，邊緣觸發模式下，必須使用非阻塞IO，並要一次性全部讀寫完資料。
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