gof Linux Epoll模型的实现-木庄网络博客

本文摘自网络，作者，侵删。

本项目地址：gof 一个支持百万连接的websocket框架
本文提及的内容包含在：epoll.go

关于Linux Epoll模型的原理，这里就不在做过多介绍了，在Nginx、Redis等的网络并发模型方面，有诸多的详细解释。
Epoll模型中，应用是监听Epoll的Wait接口，来等待系统的推送，因此，比之select/poll等的实现方式略微复杂。

首先我们需要定义一个epoll对象的结构体，在其中记录一下我们需要的内容，包括监听端口的句柄、epoll对象以及监听的ip,端口等一些其他内容：

type EpollObj struct {
    socket    int        //socket连接
    epId      int        //epoll 创建的唯一描述符
    ip        string     //socket监听的地址
    port      int        //socket监听的端口
    eventPool *sync.Pool //接收epoll消息的缓存池，在初始化epoll对象的时候创建，不用每次接收消息都频繁的去创建。
}

然后我们需要需要创建一个全局的句柄，并且指定一个端口，绑定到这个句柄上，这样我们的应用就可以进行端口来进行消息的收发了。

fd, err := syscall.Socket(syscall.AF_.NET, syscall.SOCK_STREAM, syscall.IPPROTO_TCP)
    if err != nil {
        Log.Error("getScoket err:%v", err.Error())
        os.Exit(1)
    }

syscall是golang的标准库，用来调用操作系统的接口。
syscall.Socket的作用是创建一个socket连接，接收三个参数，分别为：

第一个参数 domain
syscall.AF_INET，表示服务器之间的网络通信
syscall.AF_UNIX 表示同一台机器上的进程通信
syscall.AF_INET6 表示以IPv6的方式进行服务器之间的网络通信
第二个参数 typ
syscall.SOCK_RAW，表示使用原始套接字，可以构建传输层的协议头部，启用IP_HDRINCL的话，IP层的协议头部也可以构造，就是上面区分的传输层socket和网络层socket。
syscall.SOCK_STREAM, 基于TCP的socket通信，应用层socket。
syscall.SOCK_DGRAM, 基于UDP的socket通信，应用层socket。
第三个参数 proto
IPPROTO_TCP 接收TCP协议的数据
IPPROTO_IP 接收任何的IP数据包
IPPROTO_UDP 接收UDP协议的数据
IPPROTO_ICMP 接收ICMP协议的数据
IPPROTO_RAW 只能用来发送IP数据包，不能接收数据。

该接口会返回两个参数，句柄fd和错误信息，如果错误信息为空，那么我就可以通过这个句柄去绑定IP。

//监听
    addr := syscall.SockaddrInet4{Port: e.port}
    ip := "0.0.0.0"
    if e.ip != "" {
        ip = e.ip
    }
    copy(addr.Addr[:], net.ParseIP(ip).To4())
    if err := syscall.Bind(e.socket, &addr); err != nil {
        Log.Error("bind err:%v", err.Error())
        os.Exit(1)
    }
    if err := syscall.Listen(e.socket, 10); err != nil {
        Log.Error("listen err:%v", err.Error())
        os.Exit(1)
    }

在绑定完成之后，我们就可以通过这个fd来进行各种消息的处理了。接下来我们需要进行Epoll对象的创建：

//创建epfd
    epfd, err := syscall.EpollCreate1(0)
    Log.Info("getGlobalFd 创建的epfd为：%+v,e.fd:%d", epfd, e.socket)
    if err != nil {
        Log.Error("epoll_create1 err:%+v", err)
        os.Exit(1)
    }

通过EpollCreate函数可以创建一个Epoll对象。在golang中对于epoll对象的创建有两个函数：EpollCreate 和EpollCreate1,在使用中推荐第二个，因为EpollCreate函数需要传入一个size，也就是手动分配可承载句柄的大小，而现在这些内容已经随着linux的更新，变得不再有限制。

epoll对象创建完成之后，我们需要为其分配三个方法，来操作连接句柄，分别为eAdd,eDel,eWait

//EpollADD方法，添加、删除监听的fd
//fd 需要监听的fd对象
//status syscall.EPOLL_CTL_ADD添加
func (e *EpollObj) eAdd(fd int) {
    //通过EpollCtl将epfd加入到Epoll中，去监听
    if err := syscall.EpollCtl(e.epId, syscall.EPOLL_CTL_ADD, fd, &syscall.EpollEvent{Events: EPOLLLISTENER, Fd: int32(fd)}); err != nil {
        Log.Error("epoll_ctl add err:%+v,fd:%+v", err, fd)
        os.Exit(1)
    }
}

// syscall.EPOLL_CTL_DEL删除
func (e *EpollObj) eDel(fd int) {
    //通过EpollCtl将epfd加入到Epoll中，去监听
    if err := syscall.EpollCtl(e.epId, syscall.EPOLL_CTL_DEL, fd, &syscall.EpollEvent{Events: EPOLLLISTENER, Fd: int32(fd)}); err != nil {
        Log.Error("epoll_ctl del err:%+v,fd:%+v", err, fd)
        os.Exit(1)
    }
}

func (e *EpollObj) eWait(handle func(fd int, connType ConnStatus)) error {
    events := e.eventPool.Get().([]syscall.EpollEvent)
    defer func() {
        events := make([]syscall.EpollEvent, 1024)
        e.eventPool.Put(events)
    }()
    n, err := syscall.EpollWait(e.epId, events[:], -1)
    if err != nil {
        Log.Error("epoll_wait err:%+v", err)
        return err
    }
    if n > 0 {
        fmt.Printf("events fds :%+v\n", events[:5])
    }
    for i := 0; i < n; i++ {
        //如果是系统描述符，就建立一个新的连接
        connType := CONN_MESSAGE //默认是读内容
        if int(events[i].Fd) == e.socket {
            connType = CONN_NEW
        }
        handle(int(events[i].Fd), connType)
    }
    return nil
}

通过这三个函数，我们可以实现对于句柄的添加、删除还有接收消息的操作。

本文来自：简书

感谢作者：公式般欢笑

查看原文：gof Linux Epoll模型的实现