Epoll：性能之王（红黑树+回调）
epoll是为了解决大批量句柄处理而设计的
一、 Epoll 的核心工作原理
要理解 Epoll 的接口，首先要理解它在内核里建立的两个“秘密基地”：
- 红黑树 (Red-Black Tree,
rbr)：
- 用来存储所有你想要监听的文件描述符（FD）。
select每次都要把整个集合传给内核，而 Epoll 把这些 FD 存在内核的红黑树里，不需要重复拷贝。增删查改的效率是O(logN)。
- 就绪双向链表 (Ready List,
rdlist)：
- 用来存储已经就绪（有数据来了）的事件。
- 当网卡接收到数据，会触发回调函数(
ep_poll_callback)，这个回调函数会自动把活跃的 FD 放入这个链表 5。 epoll_wait不需要遍历所有连接，只需要检查这个链表是否为空即可，复杂度是O(1)
二、 Epoll 的三个核心接口详解
Epoll 把select那个臃肿的一个函数拆分成了三个步骤，分别对应“建群”、“加人”、“等消息” 。
1.epoll_create—— 创建管家（建群）
int epoll_create(int size);- 功能：创建一个 Epoll 的句柄（在内核中创建一个
eventpoll对象）。 - 参数
size：
- 这个参数其实是被忽略的，只要填一个大于 0 的数即可 。
- 返回值：成功返回一个 epoll 的文件描述符（
epfd），失败返回 -1。 - 注意：Epoll 句柄本身也是一个文件描述符，占用一个 FD 资源，用完后必须调用
close()关闭 。
2.epoll_ctl—— 管理名单（加人/踢人）
这是 Epoll 与 Select 最大的不同点。Select 是在等待时才给名单，Epoll 是提前注册。
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);- 参数详解：
epfd：epoll_create返回的那个句柄 。op：要进行的操作动作，用宏表示 ：
EPOLL_CTL_ADD：注册新的 FD 。EPOLL_CTL_MOD：修改已有的 FD 监听事件 。EPOLL_CTL_DEL：从红黑树中删除一个 FD 。
fd：需要监听的 socket 文件描述符 。event：告诉内核你要监听什么事（读/写/异常）以及你留的“备注数据” 。
关键结构体epoll_event：
struct epoll_event { uint32_t events; // 监听的事件类型 epoll_data_t data; // 用户数据（给用户自己用的） };events取值：
EPOLLIN：可读（包括对端关闭）。EPOLLOUT：可写 。EPOLLET：开启边缘触发模式 (Edge Triggered)。
data联合体： 这是一个联合体，你可以存int fd，也可以存void *ptr指针。当事件就绪时，内核会把这个data原样还给你。
3.epoll_wait—— 等待消息（收割）
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);- 功能：收集在 Epoll 监控中已经发生的事件 。它直接查看内核的
rdlist就绪链表，如果有数据，就拷贝给用户。 - 参数详解：
epfd：Epoll 句柄。events：输出参数。这是一个数组，内核会把就绪的事件复制到这里 。maxevents：告诉内核这个数组有多大（不能大于创建时的 size，但现在 size 被忽略，主要是防止数组越界）。timeout：超时时间（毫秒）。0表示立即返回（非阻塞），-1表示永久阻塞，>0表示等待指定时间 。
- 返回值：
> 0：就绪的文件描述符个数。0：超时。-1：出错 。
三、 Epoll 的两种工作模式：LT vs ET
1. LT 模式 (Level Triggered) —— 水平触发
- 默认模式。
- 机制：只要 socket 接收缓冲区里还有数据，
epoll_wait就会一直通知你 。 - 例子：缓冲区有 2KB 数据，你只读了 1KB。下次调用
epoll_wait，它会再次返回并告诉你“有数据读” 。 - 特点：支持阻塞和非阻塞读写，编程不容易出错 。Select 和 Poll 本质上也是 LT 模式 。
2. ET 模式 (Edge Triggered) —— 边缘触发
- 高性能模式（Nginx 默认采用）。
- 机制：只有当状态发生变化时（从无数据变成有数据），内核才会通知一次 。
- 例子：缓冲区有 2KB 数据，你只读了 1KB。下次调用
epoll_wait，它不会再通知你了，剩下的 1KB 数据会一直待在缓冲区里，直到下一次有新数据到来 。 - 要求：
- 必须配合非阻塞 I/O (Non-blocking IO)使用 。
- 必须使用循环 (
while) 读取，直到read返回EAGAIN错误，确保把缓冲区读空 。
- 优点：减少了
epoll_wait返回的次数，系统调用开销更小 。
