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使用 Spring Boot 构建微服务

嚯霍嚯 2023-11-02 阅读 30

引言

 

poll函数介绍

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

(man poll 调用)

函数说明: 跟select类似, 委托内核监控可读, 可写, 异常事件

函数参数:

fds: 一个struct pollfd结构体数组的首地址

events/revents:

nfds: 告诉内核监控的范围, 具体是: 数组下标的最大值+1

timeout:

函数返回值:

poll函数开发流程

1 创建socket ,得到监听文件描述符,lfd ----- socket();

2 设置端口复用----------setsockopt()

3 绑定 ------ bind()

4

struct pollfd client[1024]; 

client[0].fd = lfd;      // 放在哪都行,放在最俩头方便使用

client[0].events = POLLIN;  //监控读事件,如果也让其监控可写事件,用或

// 设置为fd 为-1 ,表示内核不在监控,这是一个初始化

int maxi = 0;   //  定义最大数组下标

for(int i = 0;i < 1024;i  ++)

{

        client[i].fd = -1;

}

//委托内核持续监控

k= 0;

while(1)

{

      nready = poll(client,maxi + 1,-1);
     //异常情况

     if(nready < 0 )

     {

            if(error == EINTR)

            {

                   continue;

            }
            break;

     }

     if(client[0].revents = POLLIN)

    {

          //接受新的客户端连接

         k ++;

          cfd  = Accept(lfd,NULL,NULL);

          /*继续委托内核监听事件

         寻找在client 数组中可用位置*/

          for(i  = 0;i < 1024;i ++ )

         {

                 if(client[i ].fd ==-1 )

                {

                        client.fd[i] =  cfd;

                        client.fd[i] = POLLIN;

                         break;

                }

          }

         //客户端连接数达到最大值

          if(i == 1024)

          {

                 close(cfd);

                  continue;   //退出,可能会有客户端连接退出,方便继续寻找

           }

          //修改client 数组下标最大值 

           if(maxi < i )

                maxi = i;

           if(--nready == 0 )

               continue;

    }

    //下面是有客户端发送数据的情况

     for(i = 1;i <=  maxi;i ++)

    {

         //如果client数组中fd 为-1,表示已经不再让内核监控了

          if(client[i].fd == -1)

               continue;



          if(client[i].revents == POLLIN)

          {

                 sockfd =  client[i].fd;

                 memset(buf,0x00,sizeof(buf));

                  //read 数据

                  n  =  Read(sockfd, buf,sizeof(buf));

                  if(n <= 0)

                  {

                         printf("read error or client closed,n =[%d]\n",n);

                          close(sockfd);

                          client[i].fd = -1;    //告诉内核不再监控

             

                  }

                  else 
                  {

                             printf("read error,n == [%d],buf==[%s]\n,"n,buf);

                            //发送数据给客户端

                            Write(sockfd,buf,n);

                   }

                    if(--nready == 0 )

                    {

                           break;

                     }

           }

     }

     close(lfd);

}

多路IO-epoll     (重点)

将检测文件描述符的变化委托给内核去处理, 然后内核将发生变化的文件描述符对应的
事件返回给应用程序.

头文件

#include <sys/epoll.h>

函数

使用epoll 模型开发服务器流程

开发完整的代码

//EPOLL 模型测试
#include "wrap.h"
#include <sys/epoll.h> 
#include <ctype.h>
int main()
{
	int ret;
	int n;
	int nready;
	int lfd;
	int cfd;
	int sockfd;
	char buf[1024];
	socklen_t  socklen;
	struct sockaddr_in svraddr;
	struct epoll_event ev;
	struct epoll_event events[1024];
	int k;
	int i;
	
	//创建socket
	lfd = Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	
	//设置文件描述符为端口复用
    int opt = 1;
    setsockopt(lfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(int));
    
    //绑定
    svraddr.sin_family = AF_INET;
	svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	svraddr.sin_port = htons(8888);
	Bind(lfd,(struct sockaddr *)&svraddr,sizeof(struct sockaddr_in));
	
	//Listen
	Listen(lfd,128);
	
	//创建一棵epoll树
	int epfd = epoll_create(1024);
	if(epfd < 0 )
	{
		perror("create epoll error");
		return -1;
	} 
	
	ev.data.fd = lfd;
	ev.events = EPOLLIN;
	epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&ev);   //lfd 对应的事件节点上树
	
	while(1)
	{
		nready = epoll_wait(epfd,events,1024,-1);  //等待内核返回事件 
		if(nready < 0)
		{
			perror("epoll_wait error");
			if(nready == EINTR)   //判断是否收到了中断信号 
			{
				continue;
			}
			break;
		}
		for(i = 0;i < nready;i ++)   //小于发生事件的个数 
		{
			//有客户端连接发来请求 
			sockfd = events[i].data.fd;
			if(sockfd == lfd)        
			{
				cfd = Accept(lfd,NULL,NULL);
				ev.data.fd = cfd;
				ev.events = EPOLLIN;
				epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,&ev);
			}
			//有客户端发送数据过来
			else {
				memset(buf,0x00,sizeof(buf));
	        	n = Read(sockfd,buf,sizeof(buf));
				if(n <= 0)
				{
					close(sockfd);
					epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,NULL); //把sockfd从epfd树上删除 
				} 
				else 
				{
					for(k = 0;k < n;k ++)
					{
						buf[k] = toupper(buf[k]);  //返回大写 
					}
					Write(sockfd,buf,n);
				}
			}
			
		}
	}
	close(epfd);
	close(lfd);
	return 0;
}   
 

epoll 的两种模式 ET 和 LT 模式
 

epoll 的LT模式:

epoll 的ET模式:

用ET模式下,为了防止第二个客户端可以正常连接,并且发送数据,需要将socket设置为非阻塞模式

ET设置了非阻塞模式是因为使用了边缘触发模式(EPOLLET)。在边缘触发模式下,当有数据可读时,只会触发一次EPOLLIN事件,如果该次读取没有将缓冲区中的数据全部读取完毕,下次还是会触发EPOLLIN事件。因此,为了保证每次读取完整的数据,需要将socket设置为非阻塞模式,避免在缓冲区没有全部读取完毕时进行阻塞。

代码:

//EPOLL 模型测试 ET
#include "wrap.h"
#include <sys/epoll.h> 
#include <ctype.h>
#include <fcntl.h> 
int main()
{
	int ret;
	int n;
	int nready;
	int lfd;
	int cfd;
	int sockfd;
	char buf[1024];
	socklen_t  socklen;
	struct sockaddr_in svraddr;
	struct epoll_event ev;
	struct epoll_event events[1024];
	int k;
	int i;
	
	//创建socket
	lfd = Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	
	//设置文件描述符为端口复用
    int opt = 1;
    setsockopt(lfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(int));
    
    //绑定
    svraddr.sin_family = AF_INET;
	svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	svraddr.sin_port = htons(8888);
	Bind(lfd,(struct sockaddr *)&svraddr,sizeof(struct sockaddr_in));
	
	//Listen
	Listen(lfd,128);
	
	//创建一棵epoll树
	int epfd = epoll_create(1024);
	if(epfd < 0 )
	{
		perror("create epoll error");
		return -1;
	} 
	
	ev.data.fd = lfd;
	ev.events = EPOLLIN;
	epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&ev);   //lfd 对应的事件节点上树
	
	while(1)
	{
		nready = epoll_wait(epfd,events,1024,-1);  //等待内核返回事件 
		if(nready < 0)
		{
			perror("epoll_wait error");
			if(nready == EINTR)   //判断是否收到了中断信号 
			{
				continue;
			}
			break;
		}
		for(i = 0;i < nready;i ++)   //小于发生事件的个数 
		{
			//有客户端连接发来请求 
			sockfd = events[i].data.fd;
			if(sockfd == lfd)        
			{
				cfd = Accept(lfd,NULL,NULL);
				ev.data.fd = cfd;
				ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;  //
				epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,&ev);
				
				//将cfd设置为非阻塞模式
				int flag = fcntl(cfd, F_GETFL);
                flag |= O_NONBLOCK;   //O_NONBLOCK(非阻塞)标志位置为1。
                fcntl(cfd, F_SETFL, flag);
			}
			//有客户端发送数据过来
			else {
				
				memset(buf,0x00,sizeof(buf));
				while(1)
				{
					n = Read(sockfd,buf,sizeof(buf));
					printf("n == [%d]\n",n);
					
					if(n == -1)
					{
						printf("read over,n == [%d]\n",n);
						break;
					}
					if(n < 0 || (n <0 && n!=-1))    //对方关闭连接,或者异常的情况 
					{
						printf("n == [%d],buf == [%s]\n",n,buf);
						close(sockfd);
						epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,NULL); //把sockfd从epfd树上删除 
						break;
					} 
					else 
					{
						printf("n == [%d],buf == [%s]\n",n,buf);
						for(k = 0;k < n;k ++)
						{
							buf[k] = toupper(buf[k]);  //返回大写 
						}
						Write(sockfd,buf,n);
					}
				}
	        	
			}
			
		}
	}
	close(epfd);
	close(lfd);
	return 0;
}   
 

图解epoll反应堆流程

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