【1】阻塞式IO模型
最常见的、最简单、效率最低。
读操作中的read、recv、recvfrom
写操作中的write、send、sendto
其他操作：accept、connect
【2】非阻塞式IO模型
功能：可防止进程阻塞在IO操作上，但需要轮询、浪费CPU时间
1）open（） ：操作时可以指定为非阻塞得状态（O_NONBLOCK）
2）int fcntl（int fd，int cmd，。。。/*arg可选项*/）;
功能：对文件的属性进行操作
@cmd ：F_GETFL 获取文件标志位信息
F_SETFL 设置文件的标志信息
返回值： 成功 0，或者 获取的值
出错 -1；
（注意：进行位操作的时候千万记得读、改、写，防止改变其他已有的状态）
流程：
int flags = 0；
flags = fcntl（fd，F_GETFL）；读
flags &= ~O_NONBLOCK；改、设置非阻塞
fcntl（fd，F_SETFL，flags）；写
【3】多路IO复用（重点）对于TCP才有意义
概念：先构造一张有关描述符的表，然后调用一个函数，当这些文件描述符中的一个或多个已准备好进行IO操作时，函数就返回告诉进程哪个已准备就绪了。
1）int select（int nfds，fd_set *readfds，fd_set *writefds，fd_set exceptfds，struct timeval *time）；
功能：监听多个文件描述符，阻塞等待有一个或者多个文件描述符，准备就绪。
当监听到了之后，内核会将没有准备就绪的文件描述符，从集合中清掉了。所以下次又得重新将文件描述符添加进来；
@nfds ：最大文件描述符数，加1
@readfds ：读文件描述符集合
@writefds ：写文件描述符集合
@exceptfds ：其他异常的文件描述符集合，通常为NULL
@timeout ：超时时间（不加超时就为NULL）
返回值：
当timeout 为NULL时，成功返回准备好的文件描述符，出错返回-1；
当timeout不为NULL时，成功返回 准备好的文件描述符或者时间到达没有资源准备就绪就返回0，出错返回-1；
流程：
1】创建TCP网络套接字 socket（）；
2】填充服务器信息到网络结构体当中
3】绑定网络套接字 bind（）；
4】设置监听模式 listen（）；
5】
/*清空readfds，tempfds FD_ZERO（）；先把sockfd加进readfds，把sockfd 赋值给maxfd FD_SET（）；完成初始化*/
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(sockfd, &readfds);
maxfd = sockfd;
while(1)
{
tempfds = readfds; //设置一个临时的变量来保存已有的fd，因为select每次都会把集合剔除，所以要重新加入
if(select(maxfd+1,&tempfds, NULL, NULL,NULL) < 0){
err_log("fail to select");
}
for(i = 0; i < maxfd+1; i++){
if(FD_ISSET(i, &tempfds)){ //查看有哪个fd的状态是准备就绪的
if(i == sockfd){
if((acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addrlen)) < 0){
err_log("fail to accept");
}
maxfd = maxfd > acceptfd ? maxfd:acceptfd;//更新maxfd的值
FD_SET(acceptfd, &readfds); //添加进readfds中
}
else{
if(recv(i, buf, N, 0) < 0){
err_log("fail to recv");
}
printf("server:%s\n", buf);
if(strncmp(buf, "quit", 4) == 0){
FD_CLR(i, &readfds); //退出时要清除readfds中的该fd
close(i);
continue;
}
strcpy(buf, "Message from server.");
if(send(i, buf, N, 0) < 0){
err_log("fail to send");
}
}
}
}
}
2）还可以用select+线程（思想就是select一直监听sockfd，然后接受一个创建一个线程去处理）：
FD_ZERO(&readfds);
FD_ZERO(&tempfds);
maxfd = sockfd;
while(1){
FD_SET(sockfd, &readfds);
if(select(maxfd+1,&readfds, NULL, NULL,NULL) < 0){
err_log("fail to select");
}
if((acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addrlen)) < 0){
err_log("fail to accept");
}
if(pthread_create(&tid,NULL,recv_data,&acceptfd) < 0){
err_log("fail to create pthread");
}
if(pthread_detach(tid) != 0){
err_log("Fail to detach the pthread");
}
}
3）epoll套接字
1】epoll_create函数
函数声明：int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围。
2】epoll_ctl函数
函数声明：int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
参数：
@epfd： 由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
@op： 要进行的操作，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 注册、EPOLL_CTL_MOD 修改、 EPOLL_CTL_DEL 删除；
@fd： 关联的文件描述符；
@event： 指向epoll_event的指针；
返回值：
如果调用成功则返回0，不成功则返回-1。
3】epoll_wait函数
函数声明：int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生。
参数：
@epfd： 由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
@epoll_event： 用于回传代处理事件的数组；
@maxevents： 每次能处理的事件数；
@timeout： 等待I/O事件发生的超时值；
/**
* size 表示你所关心的最大文件描述符的个数，只与内存有关
* epollfd 非负的文件描述符，专用文件描述符，epoll实例的句柄
*/
if((epollfd = epoll_create(10)) < 0)
{
err_log("fail to epoll_create");
}
//定义一个epoll事件，包括读，要监听的文件描述符
ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = sockfd;
//控制专用文件描述符，将sockfd 和 ev 添加到专用文件描述符上，完成注册
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev) == -1) {
err_log("fail to epoll_ctl");
}
for (;;) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
// 等待专用文件描述符epollfd 上的事件的发生
// events 待处理事件的数组，保存的是已经准备好的要处理的事件。
// MAX_EVENTS 最大处理的事件数
// nfds 返回发生的事件数
if((nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1)) < 0)
{
pthread_mutex_unlock(&mutex);
err_log("fail to epoll_wait");
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
for (n = 0; n < nfds; ++n) {
// 查看是那个事件发生了
if(events[n].data.fd == sockfd) {
if((acceptfd = accept(sockfd,(struct sockaddr *) &serveraddr, &addrlen)) < 0){
err_log("fail to accept");
}
// set_non_blocking(acceptfd);
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
ev.data.fd = acceptfd;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, acceptfd,&ev) == -1) {
err_log("fail to epoll_ctl");
}
} else {
// 开启一个新的线程，专门用来处理对应客户端的请求
pthread_t tid;
if(pthread_create(&tid, NULL, pthread_client,&(events[n].data.fd)) < 0){
err_log("fail to pthread_create");
}
}
}
}
