select基本介绍
- 2019 年 10 月 4 日
- 筆記
select基本介绍
1、前言
首先说一下观点：人人都应该懂：select、poll、epoll。
无论是做web开发的，还是做大数据开发，都应该懂这些。
这三个知识点，很重要，原因有三条：（1） 面试中经常被问到。尤其是面试高级工程师，架构师的时候。（2） 一切高并发框架的基础技术支撑。Nginx，Redis，kafka等框架都立足于这些基 础技术。（3）select、poll、epoll代表着一种数据结构，代表着一种算法思想，应该好好的去学 习，去体会。其实很多人对数据结构和算法不了解，投入力度不大，觉得工作中用不到， 其实，其实这个观点要纠正一下。
2、文件与监控
在linux里面，一切都是文件，键盘，显示器等等，一切都是文件。每个文件都有一个id 来标识，被称为文件描述符。每个文件都有可读，可写，异常三大事件。
类似： 在Java里面，除了基本类型，其他的一切都是对象，每个对象都有一个ID，也就是哈希 值。
那如何监控这些事件呢？很简单，就是把它放在系统内核里面，让系统去监控。
可是放进去之后，事件没有发生怎么办？可以一直等着，那就是堵塞；如果不等，马上返 回，那就是非堵塞了。
这些文件事件的监控的具体实现就是select函数调用。所以说select函数非常重要啊。
3、select介绍
select本质就是文件事件的监控机制，是linux最本质，最核心的东西。
整个监控的流程分为几个基本步骤：第一步：确定监控的文件是什么，定义其文件id 第二步：把文件放到一个集合里面，可以放多个文件，也就可以监控多个文件。具体怎么放置，类似于bitmap，一个bit位表示一个文件。第四步：将文件集合，复制三份，并分别监控可读，可写，发生错误三种事件。第五步：将文件集合，放到系统内核，并设置过期时间。到一定时间，如果没有发生事件 就返回。
int select(int maxfd, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout);
下面说一下对函数的解释：
返回结果是int类型的 maxfd就是要监控的文件的集合 第二个参数readset，是第一个参数的复制，对可读事件的监控 第三个参数writeset，是第一个参数的复制，对可写事件的监控 第四个参数exceptset，是第一个参数的复制，对异常事件的监控 timeout，表示准备监控多久
4、select源码例子
//客户端 #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <stdio.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/time.h> int main() { //第一步：建立客户端socket int client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //第二步：规划地址， struct sockaddr_in address; address.sin_family = AF_INET; address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); address.sin_port = htons(9999); int len = sizeof(address); //第三步：建立连接 int result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len); if(result == -1) { perror("oops: client2"); exit(1); } char buffer = '@'; write(client_sockfd, &buffer, 1); read(client_sockfd, &buffer, 1); printf("收到服务器的返回：%cn", buffer); close(client_sockfd); printf("关闭链接n"); return 0; }
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <stdio.h> #include <netinet/in.h> #include <sys/time.h> #include <sys/ioctl.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #define FALSE 0 #define TRUE 1 int main() { //第一步：建立一个socket int server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //第二步：建立一个地址，好比是规划局，规划出一块儿地 struct sockaddr_in server_address ; server_address.sin_family = AF_INET; server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); server_address.sin_port = htons(9999); int server_len = sizeof(server_address); //第三步：将socket绑定到地址 bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len); //第四步：建立一个监听队列，监听队列最多容纳5个链接 listen(server_sockfd, 5); //第五步：建立两个文件集合，将服务器socket加入到集合中，类似于一个哈希表，元素是socket，然后socket带着一个队列，队列里面放在它监听的队列，长度是5 fd_set originalfds, forkfds; FD_ZERO(&originalfds); FD_SET(server_sockfd, &originalfds); //总结一下：上面的五步，其实就是一个哈希结构， while(TRUE) { forkfds = originalfds;//将需要监视的描述符集copy到select查询队列中，select会对其修改，所以一定要分开使用变量 printf("server开启等待模式n"); /*无限期阻塞，一直等待事件的发生*/ int result = select(FD_SETSIZE, &forkfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0); //FD_SETSIZE：系统默认的最大文件描述符，为什么是所有呢？留作一个疑问题 if(result < 1) { perror("server is error"); exit(1); } int fd = 0; for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++) { if(FD_ISSET(fd,&forkfds)) { if(fd == server_sockfd) {//判断是否为服务器套接字，否则表示为客户请求连接。虽然在整个linux系列里面同时存在了n个文件，但是在此进程里面，就两种类型的文件：服务器端的socket，客户端的socket struct sockaddr_in client_address; int client_len = sizeof(client_address); int client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_address, &client_len); FD_SET(client_sockfd, &originalfds); printf("添加监控client端的socket fd: %dn", client_sockfd); } else { int readcount; ioctl(fd, FIONREAD, &readcount); if(readcount == 0) { //客户数据请求完毕，关闭套接字，从集合中清除相应描述符 close(fd); FD_CLR(fd, &originalfds); printf("移除监控client端的socket fd: %dn", fd); } else { //处理客户数据请求 char buffer; read(fd, &buffer, 1); printf("处理client端的socket fd: %dn", fd); printf("收到客户端发送的数据：%cn", buffer); write(fd, &buffer, 1); } } } } } return 0; }
