windows并行文件系统 python3之协程(6)

另一个本质的改进在于epoll采用基于事件的就绪通知方式。在select/poll中，进程只有在调用一定的方法后，内核才对所有监视的文件描述符进行扫描，而epoll事先通过epoll_ctl()来注册一个文件描述符，一旦基于某个文件描述符就绪时，内核会采用类似callback的回调机制，迅速激活这个文件描述符，当进程调用epoll_wait()时便得到通知。

select

select(rlist,wlist,xlist,timeout=None)

select函数监视的文件描述符分3类，分别是writefds、readfds、和exceptfds。

调用后select函数会阻塞，直到有描述符就绪（有数据可读、可写、或者有except），或者超时（timeout指定等待时间，如果立即返回设为null即可），函数返回。当select函数返回后，可以通过遍历fdset，来找到就绪的描述符。

poll

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

不同于select使用三个位图来表示三个fdset的方式，poll使用一个pollfd的指针实现。

pollfd结构包含了要监视的event和发生的event，不再使用select“参数-值”传递的方式。同时，pollfd并没有最大数量限制（但是数量过大后性能也是会下降）。和select函数一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取就绪的描述符。

从上面看，select和poll都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。

事实上，同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。

epool

epoll是在2.6内核中提出的，是之前的select和poll的增强版本。相对于select和poll来说，epoll更加灵活，没有描述符限制。

epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。

epoll操作过程需要三个接口，分别如下：

(1)int epool_create(int size);

创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个的数目一共有多大，这个参数不同于select()中的第一个参数，给出最大的fd+1的值，参数size并不是限制了epoll所能的描述符最大个数，只是对内核初始分配内部数据结构的一个建议。

当创建好epoll句柄后，它就会占用一个fd值，在linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。

(2)int epool_ctl(int epfd,int op,int fd,struct epoll_event *event);

函数是对指定描述符fd执行op操作。

epfd：是epoll_create()的返回值。windows并行文件系统

op：表示op操作，用三个宏来表示：

添加EPOLL_CTL_ADD，删除EPOLL_CTL_DEL，修改EPOLL_CTL_MOD。

分别添加、删除和修改对fd的事件。

fd：是需要的fd（文件描述符）

epoll_event：是告诉内核需要什么事

(3)int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

等待epfd上的io事件，最多返回maxevents个事件。

参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。

一个简单的select多并发socket服务端代码：

select多并发socket客户端代码：

epoll多并发socket服务端代码如下：

5、python之selectors模块

selectors模块是在python3.4版本中引进的，它封装了IO多路复用中的select和epoll，能够更快，更方便的实现多并发效果。

官方文档见：https://docs.python.org/3/library/selectors.html

以下是一个selectors模块的代码示范：

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