为什么Nginx的性能要比Apache高很多？

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-10-17 15:41 12阅读 0赞

为什么Nginx的性能要比Apache高很多？ 这得益于Nginx使用了最新的epoll（Linux 2.6内核）和kqueue（freebsd）网络I/O模型，而Apache则使用的是传统的select模型。 目前Linux下能够承受高并发访问的

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 </div> 为什么Nginx的性能要比Apache高很多？ 这得益于Nginx使用了最新的epoll（<a href="http://www.linuxeye.com/" style="padding:0px; margin:0px; color:rgb(37,110,177)" rel="nofollow">Linux</a>&nbsp;2.6内核）和kqueue（freebsd）网络I/O模型，而Apache则使用的是传统的select模型。 目前Linux下能够承受高并发访问的Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。 处理大量的连接的读写，Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。 下面用一个比喻来解析Apache采用的select模型和Nginx采用的epoll模型进行之间的区别： 假设你在大学读书，住的宿舍楼有很多间房间，你的朋友要来找你。 select版宿管大妈就会带着你的朋友挨个房间去找，直到找到你为止。 而epoll版宿管大妈会先记下每位同学的房间号， 你的朋友来时，只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可，不用亲自带着你的朋友满大楼找人。 如果来了10000个人，都要找自己住这栋楼的同学时，select版和epoll版宿管大妈，谁的效率更高，不言自明。 同理，在高并发服务器中，轮询I/O是最耗时间的操作之一，select和epoll的性能谁的性能更高，同样十分明了。 <pre style="padding:0.5em; margin:1em auto; font-family:Consolas,Monaco,&quot;Bitstream Vera Sans Mono&quot;,&quot;Courier New&quot;,Courier,monospace; font-size:14px; width:645px; overflow:auto; background:rgb(247,247,247); border-width:0px 0px 0px 2px; border-top-style:initial; border-right-style:initial; border-bottom-style:initial; border-left-style:solid; border-top-color:initial; border-right-color:initial; border-bottom-color:initial; border-left-color:rgb(204,204,204)">epoll - I/O event notifi<a href="http://www.linuxeye.com/command/cat.html" style="padding:0px; margin:0px; color:rgb(37,110,177); background:none; border:none" rel="nofollow">cat</a>ion facility</pre> 在linux的网络编程中，很长的时间都在使用select来做事件触发。 在linux新的内核中，有了一种替换它的机制，就是epoll。 相比于select，epoll最大的好处在于它不会随着监听fd数目的增长而降低效率。 因为在内核中的select实现中，它是采用轮询来处理的，轮询的fd数目越多，自然耗时越多。 并且，在linux/posix_types.h头文件有这样的声明： #define __FD_SETSIZE&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1024 表示select最多同时监听1024个fd，当然，可以通过修改头文件再重编译内核来扩大这个数目，但这似乎并不治本。 epoll的接口非常简单，一共就三个函数： 1. int epoll_create(int size); 创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。 这个参数不同于select()中的第一个参数，给出最大监听的fd+1的值。 需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值，在linux下如果查看/proc/进程id/fd/， 是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。 2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); epoll的事件注册函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件， 而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create()的返回值， 第二个参数表示动作，用三个宏来表示： EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中； EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件； EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd； 第三个参数是需要监听的fd，第四个参数是告诉内核需要监听什么事，struct epoll_event结构如下： <pre style="padding:0.5em; margin:1em auto; font-family:Consolas,Monaco,&quot;Bitstream Vera Sans Mono&quot;,&quot;Courier New&quot;,Courier,monospace; font-size:14px; width:645px; overflow:auto; background:rgb(247,247,247); border-width:0px 0px 0px 2px; border-top-style:initial; border-right-style:initial; border-bottom-style:initial; border-left-style:solid; border-top-color:initial; border-right-color:initial; border-bottom-color:initial; border-left-color:rgb(204,204,204)">typedef union epoll_data {
 
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
 
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};</pre> events可以是以下几个宏的集合： EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）； EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写； EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）； EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误； EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断； EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。 EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后， 如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里 3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); 等待事件的产生，类似于select()调用。 参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个 maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有 说法说是永久阻塞）。 该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。 4、关于ET、LT两种工作模式： 可以得出这样的结论： ET模式仅当状态发生变化的时候才获得通知,这里所谓的状态的变化并不包括缓冲区中还有未处理的数据，也就是说,如果要采用ET模式,需要一直 read/write直到出错为止，很多人反映为什么采用ET模式只接收了一部分数据就再也得不到通知了，大多因为这样；而LT模式是只要有数据没有处理 就会一直通知下去的。 那么究竟如何来使用epoll呢？其实非常简单。 通过在包含一个头文件#include &lt;sys/epoll.h&gt; 以及几个简单的API将可以大大的提高你的网络服务器的支持人数。 首先通过create_epoll(int maxfds)来创建一个epoll的句柄，其中maxfds为你epoll所支持的最大句柄数。 这个函数会返回一个新的epoll句柄，之后的所有操作将通过这个句柄来进行操作。 在用完之后，记得用close()来关闭这个创建出来的epoll句柄。 之后在你的网络主循环里面，每一帧的调用epoll_wait(int epfd, epoll_event events, int max events, int timeout)来查询所有的网络接口，看哪一个可以读，哪一个可以写了。基本的语法为： nfds = epoll_wait(kdpfd, events, maxevents, -1); 其中kdpfd为用epoll_create创建之后的句柄，events是一个epoll_event*的指针，当epoll_wait这个函数操作成功之后，epoll_events里面将储存所有的读写事件。 max_events是当前需要监听的所有socket句柄数。最后一个timeout是 epoll_wait的超时，为0的时候表示马上返回，为-1的时候表示一直等下去，直到有事件范围，为任意正整数的时候表示等这么长的时间，如果一直没 有事件，则范围。一般如果网络主循环是单独的线程的话，可以用-1来等，这样可以保证一些效率，如果是和主逻辑在同一个线程的话，则可以用0来保证主循环 的效率。 epoll_wait范围之后应该是一个循环，遍利所有的事件。 几乎所有的epoll程序都使用下面的框架： <pre style="padding:0.5em; margin:1em auto; font-family:Consolas,Monaco,&quot;Bitstream Vera Sans Mono&quot;,&quot;Courier New&quot;,Courier,monospace; font-size:14px; width:645px; overflow:auto; background:rgb(247,247,247); border-width:0px 0px 0px 2px; border-top-style:initial; border-right-style:initial; border-bottom-style:initial; border-left-style:solid; border-top-color:initial; border-right-color:initial; border-bottom-color:initial; border-left-color:rgb(204,204,204)">for( ; ; )
 {
 
 nfds = epoll_wait(epfd,events,20,500);
 for(i=0;i&lt;nfds;++i)
 {
 
 if(events[i].data.fd==listenfd) //有新的连接
 {
 
 connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&amp;clientaddr, &amp;clilen); //accept这个连接
 ev.data.fd=connfd;
 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&amp;ev); //将新的fd添加到epoll的监听队列中
 }
 else if( events[i].events&amp;EPOLLIN ) //接收到数据，读socket
 {
 
 n = read(sockfd, line, MAXLINE)) &lt; 0 //读
 ev.data.ptr = md; //md为自定义类型，添加数据
 ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;
 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&amp;ev);//修改标识符，等待下一个循环时发送数据，异步处理的精髓
 }
 else if(events[i].events&amp;EPOLLOUT) //有数据待发送，写socket
 {
 
 struct myepoll_data* md = (myepoll_data*)events[i].data.ptr; //取数据
 sockfd = md-&gt;fd;
 send( sockfd, md-&gt;ptr, strlen((char*)md-&gt;ptr), 0 ); //发送数据
 ev.data.fd=sockfd;
 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&amp;ev); //修改标识符，等待下一个循环时接收数据
 }
 else
 {
 
 //其他的处理
 }
 }
 }</pre> 
 <div style="padding:0px; margin:0px; background:none 0px 0px repeat scroll rgb(245,252,238); border-left:8px solid rgb(204,255,204); line-height:22px; font-size:16px"> 
 转载请保留固定链接：&nbsp;<a href="http://www.linuxeye.com/Linux/2883.html" style="padding:0px; margin:0px; color:rgb(37,110,177)" rel="nofollow">http://www.linuxeye.com/Linux/2883.html</a> 
 </div> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

来源:http://www.linuxeye.com/Linux/2883.html