epoll —— Linux 高性能 I/O 多路复用详解
epoll（详解）
epoll 是 Linux 提供的高性能 I/O
多路复用机制，适合在大量并发连接场景下使用。相比传统的
select/poll，epoll
将被监控的描述符注册在内核中，内核维护就绪列表并通过事件通知用户态，从而实现更低的开销和更好的扩展性。
核心对比：select / poll / epoll
| 机制 | 工作方式 | fd数量限制 | 性能 | 注释 |
|---|---|---|---|---|
| select | 每次传入全部 fd 并遍历 | 1024（默认） | O(n) | 需要复制 fd 集合到内核 |
| poll | 传入结构体数组并遍历 | 无限制 | O(n) | 避免了 fd 集合位图限制 |
| epoll | fd 在内核注册，事件触发时返回 | 无限制 | O(1) 摘要 | 内核维护就绪链表，减少遍历开销 |
epoll 的核心数据结构
- 红黑树：存储所有已注册（监控）的 fd
- ready list（就绪链表）：内核记录已经就绪的 fd，epoll_wait 从该链表返回事件
- 回调/事件：用户通过
epoll_ctl指定事件类型（例如EPOLLIN/EPOLLOUT）
三个主要系统调用
epoll_create1(flags)：创建 epoll 实例（推荐使用epoll_create1(0)）epoll_ctl(epfd, op, fd, &event)：向 epoll 实例添加 / 修改 / 删除 fdepoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout)：等待并返回就绪事件列表
LT（Level-Triggered） vs ET（Edge-Triggered）
| 模式 | 含义 | 特点 |
|---|---|---|
| LT | 水平触发 | 默认模式，只要缓冲区有数据，每次 epoll_wait 都会返回该
fd |
| ET | 边缘触发 | 仅在状态变化时通知一次，需要用户配合非阻塞 I/O 并循环读取直到
EAGAIN |
ET
模式适合高并发且追求更低系统调用次数的场景，但对程序要求更高：必须将 fd
设为非阻塞，并在收到一次事件后循环读/写直到返回
EAGAIN。否则可能出现“遗漏”数据的情况。
Reactor 模式与 epoll 的结合
Reactor 模式由三部分组成：Event Loop（事件循环）、Dispatcher（事件分发）、Handler（事件处理）。epoll 常被用作底层的事件分发机制：
- Event Loop：调用
epoll_wait获取就绪事件 - Dispatcher：将就绪事件派发给对应的 Handler（如读写处理函数）
- Handler：执行具体的 I/O 读写与业务逻辑