网络系统

以一个网络文件系统为例，当用户请求文件数据时，我们最常用的就是read+write模式。

在这种模式下，我们需要先将文件数据从磁盘读取到用户空间，再将数据写到网络文件句柄中，也就是我们常说的socket。

这个过程需要的CPU提供计算支撑。并且涉及到多次用户态与内核态的切换。

零拷贝的原理，则是linux提供sendfile接口，支持一次调用，就可以将具体的文件数据写入到对应的网络文件句柄中。

内核将磁盘数据读取到内核缓存中，并直接将缓存数据写出，从而实现了零拷贝技术。

再传统的后端服务模型中，一般是分配一个线程或者进程来处理一个socket句柄。

而线程和进程是系统级资源，对于有限的系统资源来说，端口有限的，文件描述符是有限的，内存空间是有限的。再这种场景下，相对来讲，线程和进程是重载的，因为我可以轻松占用几千个端口、几千个文件描述符，但我很难启动几千个线程或者进程。它首先与内存资源，也受限于系统调度。

在这种场景下，IO多路复用诞生，它允许在一个线程同时管理多个socket事件。

维护一个文件描述符集合，通过遍历的方式检测网络事件。当检测到由网络事件时，会将集合拷贝到用户态，由应用层去遍历处理事件。

由于select是数组的实现方式，因此存在最大长度，默认是1024

poll在select的基础上，改用链表的方式维护文件描述符集合，因此不在有长度限制。

epoll则采用了全新的红黑树存在文件描述符集合。并通过事件驱动机制，在内核维护了链表来记录就绪事件。当某个网络事件触发后，通过事件回调函数，将文件描述符加入到就绪事件链表中，

在epoll中，水平触发（Level-Triggered，简称LT）和边缘触发（Edge-Triggered，简称ET）是两种不同的事件触发机制，用于通知应用程序关注的文件描述符上是否有事件发生。

水平触发（LT）：
- 当文件描述符上的事件发生时，epoll会不断通知应用程序，直到应用程序处理完所有待处理的事件，即使事件没有被处理完成。
- 如果应用程序没有将文件描述符置于非阻塞模式，水平触发可能导致阻塞，因为epoll_wait会等待文件描述符上的事件。
- LT适用于任何时刻都希望关注文件描述符状态的情况，不仅在事件发生时关注，而且在事件处理中仍然关注。
边缘触发（ET）：
- 当文件描述符上的事件发生时，epoll只通知应用程序一次，直到下一次该文件描述符上有新事件发生。
- 边缘触发需要确保文件描述符是非阻塞的，以避免在处理事件时阻塞。
- ET适用于那些只关心事件发生瞬间的情况，即在事件发生瞬间迅速做出相应的处理，而不需要一直关注文件描述符状态。

总结比较：

水平触发（LT）：
- 不断通知应用程序直到事件处理完成。
- 适用于随时关注文件描述符状态的情况。
- 可能导致阻塞，需要考虑非阻塞模式。
边缘触发（ET）：
- 只通知应用程序一次，直到下一次有新事件发生。
- 适用于只关心事件瞬间发生的情况，提高效率。
- 要求文件描述符必须是非阻塞的。