网络io学习理解（二）select、poll、epoll、reactor模式

墨·潋 2025-09-22 18:43:11

https://blog.csdn.net/weixin_56681821/article/details/151933747?sharetype=blogdetail&sharerId=151933747&sharerefer=PC&sharesource=weixin_56681821&spm=1011.2480.3001.8118

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【资源说明】 1、该资源包括项目的全部源码，下载可以直接使用！ 2、本项目适合作为计算机、数学、电子信息等专业的课程设计、期末大作业和毕设项目，作为参考资料学习借鉴。 3、本资源作为“参考资料”如果需要实现其他功能，需要能看懂代码，并且热爱钻研，自行调试。高性能网络设计-网络编程（网络io与select、poll、epoll，reactor原理与实现、http服务器实现、websocket协议与服务器实现）与网络原理（服务器百万并发，网络协议栈，UDP可靠传输协议QUIC），协程框架NtyCo的实现.zip

服务器与客户端建立连接需要使用到一些接口，包括但不限于socket、bind、listen、accept.高并发编程会有一些服务器模型，例如reactor或proactor。这两类都要使用到IO多路复用，O多路复用是指单个进程/线程就可以同时处理多个IO请求。有三个方式select、poll、epoll。 select：将文件描述符放入一个集合中，调用select时，将这个集合从用户空间拷贝到内核空间（缺点：每次都要复制，开销大），由内核根据就绪状态修改该集合的内容。 poll：和select几乎没有区别，区别在于文件描述符的存储方式不同，poll采用链表的方式存储，没有最大存储数量的限制； epollepoll底层通过红黑树来描述，并维护一个ready list，将事件表中已经就绪的事件添加到这里，在使用epoll_wait调用时，仅观察这个list中有没有数据即可。

一、reactor是什么？怎么理解？ reactor是一种设计模式, 是服务器的重要模型, 是一种事件驱动的反应堆模式, 高效的事件处理模型。 reactor 反应堆: 事件来了才执行，事件类型可能不尽相同，所以我们需要提前注册好不同的事件处理函数。事件到来就由 epoll_wait 获取同时到来的多个事件，并且根据数据的不同类型将事件分发给事件处理机制 (事件处理器)，也就是提前注册的哪些接口函数。 reactor模型的设计思想和思维方式：它需要的是事件驱动，相应的事件发生，根据事件自动的调用相应的函数，所以需要提前注册好处理函数的接口到reactor中, 函数是由reactor去调用的，而不是再主函数中直接进行调用的, 需要使用回调函数。 reactor中的 IO 使用的是select poll epoll 多路复用IO, 以便提高 IO 事件的处理能力，提高IO事件处理效率，支持更高的并发。二、Reactor 模型有三个重要的组件：多路复用器：由操作系统提供，在 linux 上一般是 select, poll, epoll 等系统调用。事件分发器：将多路复

# 基于C++的Reactor模式IO框架库 ## 项目简介本项目是一个基于C++的IO框架库，采用了Reactor模式来实现高效的事件驱动编程。通过事件多路分发器、事件处理器和Reactor核心组件的协作，该框架能够处理多种类型的事件（如IO事件、信号事件和定时器事件），并提供了统一的回调机制来执行相应的业务逻辑。该项目还结合了Libevent库的源码分析，深入探讨了事件处理器的实现细节和事件循环的工作原理。 ## 项目的主要特性和功能 1. Reactor模式实现通过事件多路分发器（如select、poll、epoll）和事件处理器，实现了高效的事件驱动模型。 2. 多类型事件支持支持IO事件、信号事件和定时器事件的处理，并通过统一的回调机制执行相应的业务逻辑。 3. 事件处理器管理通过event结构体管理事件处理器，支持事件的注册、删除和分发。 4. 事件循环通过eventbase结构体实现事件循环，确保事件能够被及时处理。

# 基于Java NIO的网络编程框架 ## 项目概述本项目深入探讨了Java网络编程中的多种模式，包括BIO（阻塞IO）、NIO（非阻塞IO）、IO多路复用（select、poll、epoll）、Reactor模式，以及零拷贝技术。通过这些实现，项目展示了如何在高并发环境下优化网络通信效率和性能。 ## 主要模块 ### BIO模式 - **单线程BIO**：存在三处阻塞，不支持并发连接。 - **多线程BIO**：通过多线程处理读写，支持并发连接，但存在大量闲置连接和线程上下文切换问题。 ### NIO模式 - **Basic NIO**：在单线程中处理所有连接，效率低下。 - **基于Selector的NIO**：通过事件驱动和Selector，只处理有事件的连接，解决了BIO的同步阻塞和连接限制问题。 ### IO多路复用 - **解释**：通过单个线程监控多个socket，操作系统提供select、poll、epoll等机制，解决了NIO在大量文件描述符读取时的上下文切换问题。 ### Reactor模式 - **单Reactor单线程**：最简单

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