linux 线程池 EPOLLONESHOT事件

合集 - 网络编程(16)

1.linux socket地址2023-10-112.linux IP 地址转换2023-10-113.linux TCP 通信流程 套接字函数 socket() bind() listen() accept() connect()2023-10-124.linux TCP通信实现 服务器端 - 客户端2023-10-125.linux TCP 三次握手2023-10-126.linux TCP滑动窗口 四次挥手2023-10-227.linux 多进程实现并发服务器 多线程并发2023-10-248.linux TCP状态转换 半关闭 shutdown netstat 端口复用 setsockopt2023-10-249.linux IO多路复用 select poll epoll2023-10-2510.linux 多路复用---poll2023-10-3011.linux 多路复用---epoll2023-10-3112.linux UDP 通信2023-11-0313.linux 本地套接字通信2023-11-0314.linux Web服务器以及HTTP协议2023-11-0815.linux 服务器编程基本框架和两种高效事件的处理模式2023-11-10

16.linux 线程池 EPOLLONESHOT事件2023-11-13

收起

线程池：

线程池是由服务器预先创建的一组子线程，线程池中的线程数量应该和 CPU 数量差不多。线程池中的所有子线程都运行着相同的代码。当有新的任务到来时，主线程将通过某种方式选择线程池中的某一个子线程来为之服务。相比与动态的创建子线程，选择一个已经存在的子线程的代价显然要小得多。至于主线程选择哪个子线程来为新任务服务，则有多种方式：

　　🔴 主线程使用某种算法来主动选择子线程。最简单、最常用的算法是 随机算法 和 Round Robin（轮流选取）算法，但更优秀、更智能的算法使任务在各个线程中更均匀地分配，从而减轻服务器地整体压力。

　　🔴 主线程和所有子线程通过一个共享的工作队列来同步，子线程都睡眠在该工作队列上。当有新的任务到来时，主线程将任务添加到工作队列中。这将唤醒正在等待任务的子线程，不过只有一个子线程将获得新任务的 “接管权” ，它可以从工作队列中取出任务并执行之，而其他子线程将继续睡眠在工作队列上。

线程池的一般模型为：

线程池中的线程数量最直接的限制因素是中央处理器（CPU）的处理器（processors/cores）的数量N：如果你的CPU是 4-cores 的，对于 CPU 密集型的任务（CPU计算型任务）（如视频剪辑等消耗 CPU 计算资源的任务）来说，那线程池中的线程数量最好也设置为 4（或者 +1 防止其他因素造成的线程阻塞）；对于 IO 密集型的任务（如Web服务器），一般要多于 CPU 的核数，因为线程间竞争的不是 CPU 的计算资源而是 IO， IO的处理一般较慢，多于 cores 数的线程将为 CPU 争取更多的任务，不至于在线程处理 IO 的过程造成 CPU 空闲导致资源浪费。

　　🔴 空间换时间，浪费服务器的硬件资源，换取运行效率。

　　🔴 池是一组资源的集合，这组资源在服务器启动之初就被完全创建好并初始化，这称为静态资源。

　　🔴 当服务器进入正式运行阶段，开始处理客户请求的时候，如果它需要相关的资源，可以直接从池中获取，无需动态分配。

　　🔴 当武器处理完一个客户连接后，可以把相关的资源放回池中，无需执行系统调用释放资源。

 EPOLLONESHOT事件：

　　即使可以用 ET 模式，一个 socket 上的某个事件还是可能被触发多次。这在并发程序中就会引起一个问题。比如一个线程在读取完某个 socket 上的数据后开始处理这些数据，而在数据的处理过程中该 socket 上又有新数据可读（EPOLLIN 再次被触发），此时另外一个线程被唤醒来读取这些新的数据。于是就出现了两个线程同时操作一个 socket 的局面。 一个 socket 连接在任一时刻都只被一个线程处理，可以使用 epoll 的 EPOLLONESHOT 事件实现。

　　对于注册了 EPOLLONESHOT 事件的文件描述符，操作系统最多触发其上注册的一个可读、可写或者异常事件，且只触发一次，除非我们使用 epoll_ctl 函数重置该文件描述符上注册的 EPOLLONESHOT 事件。这样，当一个线程在处理某个 socket 时候，其他线程是不可能有机会操作该 socket 的。但反过来思考，注册了 EPOLLONESHOT 事件的 socket 一旦被某个线程处理完毕，该线程就应该立即重置这个 socket 上的 EPOLLONESHOT 事件，以确保这个 socket 下一次可读时，其 EPOLLIN 事件能被触发，进而让其他工作线程有机会继续处理这个 socket。