select基本介紹
- 2019 年 10 月 4 日
- 筆記
select基本介紹
1、前言
首先說一下觀點：人人都應該懂：select、poll、epoll。
無論是做web開發的，還是做大數據開發，都應該懂這些。
這三個知識點，很重要，原因有三條：（1） 面試中經常被問到。尤其是面試高級工程師，架構師的時候。（2） 一切高並發框架的基礎技術支撐。Nginx，Redis，kafka等框架都立足於這些基 礎技術。（3）select、poll、epoll代表著一種數據結構，代表著一種演算法思想，應該好好的去學 習，去體會。其實很多人對數據結構和演算法不了解，投入力度不大，覺得工作中用不到， 其實，其實這個觀點要糾正一下。
2、文件與監控
在linux裡面，一切都是文件，鍵盤，顯示器等等，一切都是文件。每個文件都有一個id 來標識，被稱為文件描述符。每個文件都有可讀，可寫，異常三大事件。
類似： 在Java裡面，除了基本類型，其他的一切都是對象，每個對象都有一個ID，也就是哈希 值。
那如何監控這些事件呢？很簡單，就是把它放在系統內核裡面，讓系統去監控。
可是放進去之後，事件沒有發生怎麼辦？可以一直等著，那就是堵塞；如果不等，馬上返 回，那就是非堵塞了。
這些文件事件的監控的具體實現就是select函數調用。所以說select函數非常重要啊。
3、select介紹
select本質就是文件事件的監控機制，是linux最本質，最核心的東西。
整個監控的流程分為幾個基本步驟：第一步：確定監控的文件是什麼，定義其文件id 第二步：把文件放到一個集合裡面，可以放多個文件，也就可以監控多個文件。具體怎麼放置，類似於bitmap，一個bit位表示一個文件。第四步：將文件集合，複製三份，並分別監控可讀，可寫，發生錯誤三種事件。第五步：將文件集合，放到系統內核，並設置過期時間。到一定時間，如果沒有發生事件 就返回。
int select(int maxfd, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout);
下面說一下對函數的解釋：
返回結果是int類型的 maxfd就是要監控的文件的集合 第二個參數readset，是第一個參數的複製，對可讀事件的監控 第三個參數writeset，是第一個參數的複製，對可寫事件的監控 第四個參數exceptset，是第一個參數的複製，對異常事件的監控 timeout，表示準備監控多久
4、select源碼例子
//客戶端 #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：建立客戶端socket int client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //第二步：規劃地址， 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：建立連接 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("收到伺服器的返回：%cn", buffer); close(client_sockfd); printf("關閉鏈接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：建立一個socket int server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //第二步：建立一個地址，好比是規劃局，規划出一塊兒地 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：將socket綁定到地址 bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len); //第四步：建立一個監聽隊列，監聽隊列最多容納5個鏈接 listen(server_sockfd, 5); //第五步：建立兩個文件集合，將伺服器socket加入到集合中，類似於一個哈希表，元素是socket，然後socket帶著一個隊列，隊列裡面放在它監聽的隊列，長度是5 fd_set originalfds, forkfds; FD_ZERO(&originalfds); FD_SET(server_sockfd, &originalfds); //總結一下：上面的五步，其實就是一個哈希結構， while(TRUE) { forkfds = originalfds;//將需要監視的描述符集copy到select查詢隊列中，select會對其修改，所以一定要分開使用變數 printf("server開啟等待模式n"); /*無限期阻塞，一直等待事件的發生*/ int result = select(FD_SETSIZE, &forkfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0); //FD_SETSIZE：系統默認的最大文件描述符，為什麼是所有呢？留作一個疑問題 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) {//判斷是否為伺服器套接字，否則表示為客戶請求連接。雖然在整個linux系列裡面同時存在了n個文件，但是在此進程裡面，就兩種類型的文件：伺服器端的socket，客戶端的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("添加監控client端的socket fd: %dn", client_sockfd); } else { int readcount; ioctl(fd, FIONREAD, &readcount); if(readcount == 0) { //客戶數據請求完畢，關閉套接字，從集合中清除相應描述符 close(fd); FD_CLR(fd, &originalfds); printf("移除監控client端的socket fd: %dn", fd); } else { //處理客戶數據請求 char buffer; read(fd, &buffer, 1); printf("處理client端的socket fd: %dn", fd); printf("收到客戶端發送的數據：%cn", buffer); write(fd, &buffer, 1); } } } } } return 0; }