ET(Edge Triggered 边沿触发) vs LT(Le

ET(Edge Triggered 边沿触发) vs LT(Level Triggered 水平触发)

5.3.1 ET vs LT - 概念

说到Epoll就不能不说说Epoll事件的两种模式了，下面是两个模式的基本概念

Edge Triggered (ET) 边沿触发

.socket的接收缓冲区状态变化时触发读事件，即空的接收缓冲区刚接收到数据时触发读事件

.socket的发送缓冲区状态变化时触发写事件，即满的缓冲区刚空出空间时触发读事件

仅在缓冲区状态变化时触发事件，比如数据缓冲去从无到有的时候(不可读-可读)

Level Triggered (LT) 水平触发

.socket接收缓冲区不为空，有数据可读，则读事件一直触发

.socket发送缓冲区不满可以继续写入数据，则写事件一直触发

符合思维习惯，epoll_wait返回的事件就是socket的状态

通常情况下，大家都认为ET模式更为高效，实际上是不是呢？下面我们来说说两种模式的本质：

我们来回顾一下，5.2节（3）epoll唤醒逻辑 的第五个步骤

[5]遍历epoll的ready_list，挨个调用每个sk的poll逻辑收集发生的事件

大家是不是有个疑问呢：挂在ready_list上的sk什么时候会被移除掉呢？其实，sk从ready_list移除的时机正是区分两种事件模式的本质。因为，通过上面的介绍，我们知道ready_list是否为空是epoll_wait是否返回的条件。于是，在两种事件模式下，步骤5如下：

对于Edge Triggered (ET) 边沿触发：

[5]遍历epoll的ready_list，将sk从ready_list中移除，然后调用该sk的poll逻辑收集发生的事件

对于Level Triggered (LT) 水平触发：

[5.1]遍历epoll的ready_list，将sk从ready_list中移除，然后调用该sk的poll逻辑收集发生的事件[5.2]如果该sk的poll函数返回了关心的事件(对于可读事件来说，就是POLL_IN事件)，那么该sk被重新加入到epoll的ready_list中。

对于可读事件而言，在ET模式下，如果某个socket有新的数据到达，那么该sk就会被排入epoll的ready_list，从而epoll_wait就一定能收到可读事件的通知(调用sk的poll逻辑一定能收集到可读事件)。于是，我们通常理解的缓冲区状态变化(从无到有)的理解是不准确的，准确的理解应该是是否有新的数据达到缓冲区。

而在LT模式下，某个sk被探测到有数据可读，那么该sk会被重新加入到read_list，那么在该sk的数据被全部取走前，下次调用epoll_wait就一定能够收到该sk的可读事件(调用sk的poll逻辑一定能收集到可读事件)，从而epoll_wait就能返回。

5.3.2 ET vs LT - 性能

通过上面的概念介绍，我们知道对于可读事件而言，LT比ET多了两个操作：(1)对ready_list的遍历的时候，对于收集到可读事件的sk会重新放入ready_list；(2)下次epoll_wait的时候会再次遍历上次重新放入的sk，如果sk本身没有数据可读了，那么这次遍历就变得多余了。

在服务端有海量活跃socket的时候，LT模式下，epoll_wait返回的时候，会有海量的socket sk重新放入ready_list。如果，用户在第一次epoll_wait返回的时候，将有数据的socket都处理掉了，那么下次epoll_wait的时候，上次epoll_wait重新入ready_list的sk被再次遍历就有点多余，这个时候LT确实会带来一些性能损失。然而，实际上会存在很多多余的遍历么？

先不说第一次epoll_wait返回的时候，用户进程能否都将有数据返回的socket处理掉。在用户处理的过程中，如果该socket有新的数据上来，那么协议栈发现sk已经在ready_list中了，那么就不需要再次放入ready_list，也就是在LT模式下，对该sk的再次遍历不是多余的，是有效的。同时，我们回归epoll高效的场景在于，服务器有海量socket，但是活跃socket较少的情况下才会体现出epoll的高效、高性能。因此，在实际的应用场合，绝大多数情况下，ET模式在性能上并不会比LT模式具有压倒性的优势，至少，目前还没有实际应用场合的测试表面ET比LT性能更好。

5.3.3 ET vs LT - 复杂度

我们知道，对于可读事件而言，在阻塞模式下，是无法识别队列空的事件的，并且，事件通知机制，仅仅是通知有数据，并不会通知有多少数据。于是，在阻塞模式下，在epoll_wait返回的时候，我们对某个socket_fd调用recv或read读取并返回了一些数据的时候，我们不能再次直接调用recv或read，因为，如果socket_fd已经无数据可读的时候，进程就会阻塞在该socket_fd的recv或read调用上，这样就影响了IO多路复用的逻辑(我们希望是阻塞在所有被监控socket的epoll_wait调用上，而不是单独某个socket_fd上)，造成其他socket饿死，即使有数据来了，也无法处理。

接下来，我们只能再次调用epoll_wait来探测一些socket_fd，看是否还有数据可读。在LT模式下，如果socket_fd还有数据可读，那么epoll_wait就一定能够返回，接着，我们就可以对该socket_fd调用recv或read读取数据。然而，在ET模式下，尽管socket_fd还是数据可读，但是如果没有新的数据上来，那么epoll_wait是不会通知可读事件的。这个时候，epoll_wait阻塞住了，这下子坑爹了，明明有数据你不处理，非要等新的数据来了在处理，那么我们就死扛咯，看谁先忍不住。

等等，在阻塞模式下，不是不能用ET的么？是的，正是因为有这样的缺点，ET强制需要在非阻塞模式下使用。在ET模式下，epoll_wait返回socket_fd有数据可读，我们必须要读完所有数据才能离开。因为，如果不读完，epoll不会在通知你了，虽然有新的数据到来的时候，会再次通知，但是我们并不知道新数据会不会来，以及什么时候会来。由于在阻塞模式下，我们是无法通过recv/read来探测空数据事件，于是，我们必须采用非阻塞模式，一直read直到EAGAIN。因此，ET要求socket_fd非阻塞也就不难理解了。

另外，epoll_wait原本的语意是：监控并探测socket是否有数据可读(对于读事件而言)。LT模式保留了其原本的语意，只要socket还有数据可读，它就能不断反馈，于是，我们想什么时候读取处理都可以，我们永远有再次poll的机会去探测是否有数据可以处理，这样带来了编程上的很大方便，不容易死锁造成某些socket饿死。相反，ET模式修改了epoll_wait原本的语意，变成了：监控并探测socket是否有新的数据可读。

于是，在epoll_wait返回socket_fd可读的时候，我们需要小心处理，要不然会造成死锁和socket饿死现象。典型如listen_fd返回可读的时候，我们需要不断的accept直到EAGAIN。假设同时有三个请求到达，epoll_wait返回listen_fd可读，这个时候，如果仅仅accept一次拿走一个请求去处理，那么就会留下两个请求，如果这个时候一直没有新的请求到达，那么再次调用epoll_wait是不会通知listen_fd可读的，于是epoll_wait只能睡眠到超时才返回，遗留下来的两个请求一直得不到处理，处于饿死状态。

5.3.4 ET vs LT - 总结

最后总结一下，ET和LT模式下epoll_wait返回的条件

ET - 对于读操作

[1] 当接收缓冲buffer内待读数据增加的时候时候(由空变为不空的时候、或者有新的数据进入缓冲buffer)

[2] 调用epoll_ctl(EPOLL_CTL_MOD)来改变socket_fd的监控事件，也就是重新mod socket_fd的EPOLLIN事件，并且接收缓冲buffer内还有数据没读取。(这里不能是EPOLL_CTL_ADD的原因是，epoll不允许重复ADD的，除非先DEL了，再ADD)

因为epoll_ctl(ADD或MOD)会调用sk的poll逻辑来检查是否有关心的事件，如果有，就会将该sk加入到epoll的ready_list中，下次调用epoll_wait的时候，就会遍历到该sk，然后会重新收集到关心的事件返回。

ET - 对于写操作

[1] 发送缓冲buffer内待发送的数据减少的时候(由满状态变为不满状态的时候、或者有部分数据被发出去的时候)

[2] 调用epoll_ctl(EPOLL_CTL_MOD)来改变socket_fd的监控事件，也就是重新mod socket_fd的EPOLLOUT事件，并且发送缓冲buffer还没满的时候。

LT - 对于读操作

LT就简单多了，唯一的条件就是，接收缓冲buffer内有可读数据的时候

LT - 对于写操作

LT就简单多了，唯一的条件就是，发送缓冲buffer还没满的时候

在绝大多少情况下，ET模式并不会比LT模式更为高效，同时，ET模式带来了不好理解的语意，这样容易造成编程上面的复杂逻辑和坑点。因此，建议还是采用LT模式来编程更为舒爽。