【简单讲解下epoll】

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epoll

🥳epoll 是 Linux 系统中提供的一种 I/O 事件通知机制，用来高效地处理大量的文件描述符。epoll 是对早期 select 和 poll 方法的改进，可避免它们的一些限制和性能问题。

🥳在涉及网络编程时，服务器可能需要同时处理大量的客户端连接。每个连接都需要某种形式的文件描述符（例如，套接字描述符），服务器必须监视这些文件描述符上的事件，比如是否有新数据可读、是否可以写入数据而不阻塞等。select 和 poll 能够完成这一任务，但它们都需要在每次调用时传递整个文件描述符集合，并在内核空间和用户空间之间进行复制，当文件描述符数量很大时，这种方法效率不高。

🥳epoll 提出并广泛使用的主要理由是它具备以下几个优势：

1. 🐯更高的可扩展性：epoll 能够管理数十万个文件描述符，而 select 和 poll 随着文件描述符数量的增长，效率会线性下降。
2. 🐯更少的内存复制：与 select 和 poll 在每次调用时都需要重复传递整个文件描述符集合并在内核和用户空间来回复制不同，epoll 只需在文件描述符状态改变时才通知用户程序，减少了大量不必要的复制。
3. 🐯更快的事件通知：当文件描述符状态改变时，epoll 会使用回调机制，这意味着只有活跃的文件描述符会触发事件，减少了事件轮询的开销。

🥳epoll 使用以下几个主要的系统调用：

• 🐯epoll_create：创建一个 epoll 实例，并返回一个与之关联的文件描述符，用于之后所有的 epoll 调用。
• 🐯epoll_ctl：用于在 epoll 实例中添加、修改或删除要监视的文件描述符。它控制哪些文件描述符被监控，以及监控哪些事件（如读、写等）。
• 🐯epoll_wait：在调用时等待事件的发生，它会休眠进程直至指定的时间内有事件发生或者超时。一旦有事件发生，它会将所有就绪的事件复制到用户指定的数组中。

🥳 epoll 在设计上专门优化了用于高并发网络服务的场景，这使得它在编写高性能的网络服务器时非常有用。系统如 Redis 和 Nginx 都是通过类似 epoll 之类的机制来实现高效的网络 I/O 操作的。