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day35

news 2025/11/26 22:49:10

epoll模型

epoll模型只有linux系统才有
epoll模型只有从linxu内核2.4版本之后才有
epoll从2.4内核到目前的4.X内核，没有更新的模型了，说明epoll模型本身已经很完美了

select的问题：

监视列表无法扩容
监视列表和返回的激活列表混在了一起
效率低下：
select需要自己管理激活的套接字
select查询哪个套接字激活了是一个双重循环，效率低下
select的内核部分，监视的套接字也是一个数组，查询哪个套接字激活了，效率也是低的
poll的问题：
效率低下：
select的内核部分，监视的套接字也是一个数组，查询哪个套接字激活了，效率也是低的

epoll彻底结局了select 和 poll的问题
epoll允许自动扩容
epoll的内核部分是以二叉树存储所有的描述符，所在查看哪个描述符激活的时候，效率很高
epoll会把所有激活的描述符，放在一个数组中，直接提供给用户，编程效率高

原型：int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
函数调用：int count = epoll_wait(fd,数组,监视的描述符的数量,-1)
功能描述：阻塞并等待监视列表中的描述符激活，并且将所有激活的描述符，放在一个数组中提供给我们
参数解析：
参数 epfd：监视列表
epoll要求先创建一个文件，然后将所有的要监视的描述符，写入这个文件中，并监视
参数 events：用来存放所有激活的描述符的数组
参数 maxevents：最大的监视描述符的数量
参数 timeout：阻塞时长，单位为毫秒，
0：表示不阻塞
-1：表示常阻塞
返回值：激活的描述符的数量

epoll如何创建监视列表

原型：int epoll_create(int size);
调用：int epfd = epoll_create(想要监视的描述符数量)
功能描述：创建一个文件，该文件最多能够监视 size个字节的描述符
参数解析：
参数 size：监视的描述符的最大值
返回值：返回创建出来的文件的描述符

原型：int epoll_create1(int flags);
调用：int epfd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC )
功能描述：创建一个文件，用来监视描述符，该文件能够监视的描述符数量能够自动扩容

epoll如何将被监视的描述符写入文件中

原型：int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
调用:epoll_ctl();
功能描述：操作监视列表，可以删除，可以添加，可以指定监视类型(监视可读，监视可写)
参数解析：
参数 epfd：监视列表
参数 op：具体针对监视列表的操作行为
EPOLL_CTL_ADD：将参数 fd 描述符，添加进入epfd监视列表，并且由参数event决定，以何种形式进行监视
EPOLL_CTL_DEL：将参数 fd 描述符，从epfd监视列表中移除，此时event参数被忽略，可以直接写NULL
EPOLL_CTL_MOD：根据参数 event 更改 fd描述符的监视类型
参数 fd：等待操作的描述符
参数 event：一个结构体指针，结构如下
struct epoll_event {
uint32_t events; /* Epoll events */ 监视的事件类型
EPOLLIN：监视描述符是否可读
EPOLLOUT：监视描述符是否可写
epoll_data_t data; /* User data variable */
};

data 也是一个结构体，结构如下

typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;

其中关键数据是:fd
epoll_event 这个结构体，在 epoll_wait的时候，传入的是这个结构体的数组
我们判断哪个描述符激活，就是依靠这个fd来判断的

epoll_ctl函数调用的时候，这个events.data.fd 必须和参数 fd保持一致

epoll的代码模型

int epfd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC)

struct epoll_event event
event.events = EPOLLIN(监视类型)
event.data.fd = 想要监视的描述符
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,想要监视的描述符,&event)

struct epoll_event readfds;
while(1){
int signal_count = epoll_wait(epfd,readfds,监视描述符的数量，-1)
for(遍历readfds){
判断哪个描述符激活了{
执行对应的逻辑cv
}
}
}

什么是域套接字

域套接字只能用来在本地中，用在进程与进程之间的通信作用
原本最早，套接字也只有域套接字，套接字也只是用来做进程间通信的
直到后来出现了TCP协议，TCP协议使用套接字来实现的进程间通信，我们就把只能做进程间通信的套接字，改名，称为域套接字

思维方式暂时回到IPC进程间通信里面
不再需要 ip 和 port
反而需要：保证2个进程访问到同一个套接字文件

域套接字的类型

流式套接字：SOCK_STREAM
报文套接字：SOCK_DGRAM
域套接字同时支持上述2种类型

流式域套接字的操作流程

流程概要

int sock = socket(AF_UNIX / AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0)

绑定套接字文件:注意域套接字使用的地址信息结构体类型为 struct sockaddr_un
如何查看这个结构体的结构: man 7 unix,查询结果如下
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */ 必须写AF_UNIX
char sun_path[108]; /* pathname */ 域套接字文件的路径名
};

struct sockaddr_un addr;
addr.sun_family = AF_UNIX;
strpcy(addr.sun_path,"域套接字的路径名");

注意：在绑定域套接字文件之前，一定保证该域套接字文件是不存在，域套接字文件最终由bind函数创建并绑定
if(access("域套接字文件路径名",F_OK)==0){
remove()
ulink()
}

bind(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));//确保域套接字不存在的情况下，bind函数会自动创建域套接字文件并绑定。
如果bind函数发现域套接字文件是存在的，则报错

创建套接字

int sock = socket(AF_UNIX / AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0)

创建域套接字地址信息结构体

struct sockaddr_un addr;
该结构体结构如下
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */ 必须写AF_UNIX
char sun_path[108]; /* pathname */ 域套接字文件的路径名
};

确保域套接字不存在

access函数判断是否存在
第2个参数：F_OK 表示判断文件是否存在
返回值：文件如果存在返回0，不存在返回-1

删除文件

int unlink(const char *path);
删除一个非目录文件
int rmdir(const char *path);
删除一个目录文件
int remove(const char *pathname);
删除一个任意文件

绑定域套接字

bind(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr))

总结

整个流程，和TCP服务器不一样的地方就2点
第一点：地址信息结构体不一样TCP是 sockaddr_in,域套接字是 sockadd_un
第二点：域套接字在bind之前，一定确保域套接字文件是不存在的

服务器

客户端

流式域套接字接收端模型(服务器)

int server = socket()

struct sockaddr_un_t addr;
if(access() == 0){
remove()
}

bind()

listen

int client = accept()

while(1){
read())
}
① socket
② 准备套接字地址信息结构体，并确保套接字文件不存在
③ bind(必须有)
④ listen
⑤ accept
⑥ read
流式域套接字发送端模型(客户端)

int client = socket()

struct sockaddr_un_t addr

connect()

while(1){
write()
}
①   socket 创建套接字
②    准备地址信息结构体
③   一定不能有bind，不用确保文件不存在(套接字文件必须存在)
④   connect()   必须有
⑤    write

报文域套接字的操作流程

流程概要

接收端
int sock = socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0)
struct sockaddr_un_ t addr;
addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr.sun_path,"套接字文件路径名");
// 服务器一定绑定
bind(sock,(addr_t*)&addr,sizeof(addr))

while(1){
recv()
}

发送端
int sock = socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0)
struct sockaddr_un_ t addr;
addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr.sun_path,"套接字文件路径名");
connect(sock,(addr_t*)&addr,sizeof(addr))；//可以有，也可以没有
while(1){
sendto(sock,数据，数据长度，0,(struct addrsock*)&addr,sizeof(addr));
}

创建报文域套接字

int sock = socket(AF_UNIX / AF_LOCAL,SOCK_DGRAM,0)

准备地址信息结构体

struct sockaddr_un_t addr;
addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr.sun_path,"套接字文件路径名");

确保域套接子文件一定不存在(客户端没有这一步，只有服务器)

if(access("域套接字文件",F_OK) == 0){
remove("域套接字文件")
}

绑定域套接字文(服务器)/链接域套接字文件(客户端，可选)

服务器
bind(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr))

客户端
connect(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr))

使用read 或者 recv 或者 recvfrom 读取发送端发来的消息 / 使用 sendto发送消息

模型总结

报文域套接字接收端(服务器)

int server = socket()

struct sockaddr_un_t addr;

if(access()){
remove
}

bind()

while(1){
recv()
}
①    socket()   创建报文域套接字
②    准备地址信息结构体，并充实数据,并确保该套接字文件一定不存在
③    bind()   必须的
④    read / recv / recvfrom

报文域套接字发送端(客户端)

int server = socket()

struct sockaddr_un_t addr;

//connect() 可选

while(1){
sendto()
}
①    socket() 创建报文域套接字
②   准备域套接字地址信息结构体，并充实数据(套接字文件一定要存在)
③   一定不能bind()，connect()可选
④    一定是使用 sendto() 发送数据

安装sqlite3数据库以及sqlite3函数库

1：sudo apt install sqlite3 //安装数据库
2：sudo apt install libsqlite3-dev // 安装数据库的函数库

什么是数据库

一种存放数据的文件，但是该文件拥有特殊的结构
第一层结构：数据库本身
第二层结构体：数据库中存放了若干张表单
每一张表单的字段构成各不相同
第三层结构：一张表单中，所有字段都能存放信息
一组字段中的所有数据，就是一条记录

最终，很多很多条件，格式不同的记录，组成了一个完整的数据库

常用数据库类型

① sqlite3：一个允许部署在本地的轻量级数据库
特别适合用于嵌入式开发
② mysql：是一个部署在服务端的，需要网络连接的数据。
如果一定要部署在本地的话，也是需要安装一个mysql服务器的
适合一些应用层程序开发

如何操作sqlite3数据库

打开数据库

输入指令:sqlite3 数据库名.db,出现以下画面就OK了

sqlite3数据库中的指令规则

1：显示指令

必须以 .   开头，回车确认输入
.table   ：查看当前数据库中所有表单的名字
.schema 表单名:   查看当前数据库中指定的表单中字段的结构
如果没有写表单名，则表示查看所有表单的字段结构
.head(er) on   在查看数据的时候，打开抬头
.mode column   以字段对齐的形式显示数据
.quit 保存并退出数据库

2：操作指令

必须以；结尾，然后再键入回车，如果没有 ; 的话，sqlite3不会认定这条指令结束了
如果忘记敲 ; 了，换一行再补一个；也是没有问题的

3：数据库中的指令大小写无所谓

创建表单

create table 表单名 (if not exists)(
字段名1   数据类型       约束类型       ,
......                               ,
字段名n   数据类型       约束类型
);

字段名：变量名
数据类型：
整形        INTERGER
浮点型   REAL
字符串   TEXT
约束类型：什么是约束？
在添加数据的时候，必要的为这些数据添加一些取值范围，保证这些数据不会过于离谱，添加取值范围这个事，就是依赖约束实现的

①   主键约束   ：primary key
什么是键：用于比较大小，从而确定数据存放位置的关键数据。这个数据不能重复，不能修改
被主键约束的字段，成为了表单中的 "键"，剩下的都是 "值"
被主键约束的字段，还有一个修饰词: auto increment
功能为：在添加新记录的时候，如果被 auto increment 所修饰的字段，没有填充数据的话，则数据库会根据最近一次填充的数据，自增1后，为当前数据填充

②   默认约束: default 默认值
在添加新纪录的时候，如果没有为拥有默认约束的字段，填充数据的话，数据库会选用默认值填充
③    非空约束：not null
在添加新记录的时候，如果没有为非空约束所修饰的字段，填充数据的话，则本次记录添加失败
④   检查约束：check(检查条件)
在添加记录的时候，会检查被检查约束的字段所填充的数据，是否满足"检查条件"，如果不满足则添加失败
例如：为字段"成绩" 添加检查约束，约束条件为成绩的取值范围在 0~150分之间
check(成绩>=0 AND 成绩<=150)
再例如：为字段"性别"添加检查约束，要求性别只能是 "男" 或者 "女"
check(性别="男" OR 性别="女")

向表单中添加数据

insert into 表单名(字段1，字段2,....，字段n) values(数据1,数据2,...,数据 n)
为表单中添加一条新的记录，但是只填充字段1 ~ 字段n 这几个字段的数据
如果有任何字段对应的数据，违反了约束，则添加失败

查看表单中数据

select 字段1,字段2,...,字段n from 表单名
查看指定表单中的指定字段的所有数据
select * from 表单名
查看指定表单中的所有字段的所有数据
insert 指令和 select 指令可以配合使用
Plain Text
自动换行

insert into 表单1(字段1，字段2，....,字段n) select 字段1,字段2,...,字段n from 表单2
先查询出表单2中的所有指定字段的数据，再将这些数据，对应的添加到表单1中的每一个字段中去

查看某个特定的数据

where子句：
只要有任何附加的查询条件的时候，在英语语法应该写条件的地方写上 where 条件

比如说，想要查看姓名为"张三"的所有信息
select * from stu where 姓名="张三"

修改表单中指定数据

update 表单名 set 字段名=新数据 where条件定位
例如：将姓名为"张三"的成绩，改成50分
update stu set 成绩=50 where 姓名="张三"

删除表单中的指定数据

delete from 表单名 where 条件定位
千万小心：如果不写 where 条件定位的话，会将表单中所有数据全都删除

一般来说，为了防止数据的误删，基本上不用delete指令
一般会在表单中添加一个字段叫做 "delete" ,他的值只有0或者非0
查询的时候，只要在最后加上 where delete=0,这样一来 delete=1也就是所谓的被删除的数据，就查不出来了

排序显示所有数据

order by 字段名
例如：想要排序显示成绩
select * from stu order by score 默认按照成绩升序排序
想要降序的话，在最后写上关键字 desc 即可

范围查看

limit x offset y
从第y行开始，显示x条记录，y从0开始
如果offset不写，那么默认就是从0开始

如果说：想要显示，成绩最高的3个学生的信息
select * from stu order by score desc limit 3

模糊查询

like 子句 % _ (* ?)
使用like的时候，使用 _ 表示1个字符的站位，使用 % 表示 0~n个字符的占位
例如:
select * from stu where name like "徐_"
查询姓徐的，并且名字只有1个字的
select * from stu where name like "_徐_"
查询名字3个字的，并且中间那个字是徐
select * from stu where name like "徐%"
查询姓徐的，名字有几个字无所谓，哪怕只有徐，没有名字也行
select * from stu where name like "%徐%"
查询所有名字中带徐的

为指定表单添加新的字段

alter table 表单名 add column 字段名数据类型约束类型

重命名表单名

alter table 原先的表单名 rename to 新的表单名

删除表单

drop table 表单名

重命名字段名

sqlite3 不支持重命名字段名，mysql是支持的
所以，我们如果想重命名字段名，需要用逻辑去实现

① 将当前表单名修改了，随便改成什么
② 创建一个新的表单，表单名是原先那个表单的名字
除了要修改的字段的名字，改成新的字段名之外
其他所有字段名直接照抄
③ 使用 insert + select 语句，将原先表单中的所有数据，拷贝到新的表单中去
④ 删除已经没有用的表单