文件描述符与socket连接（上）

一.简介

每个进程开启一个soeket连接，都会占用一个文件描述符。

文件描述符的唯一性是进程+文件描述符ID确定的。

在Linux系统中一切皆可以看成是文件，文件又可分为：普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。

文件描述符（file descriptor）是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，其是一个非负整数（通常是小整数），用于指代被打开的文件，所有执行I/O操作(包括网络socket操作)的系统调用都通过文件描述符。

程序刚刚启动的时候，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。如果此时去打开一个新的文件，它的文件描述符会是3。POSIX标准要求每次打开文件时（含socket）必须使用当前进程中最小可用的文件描述符号码，因此，在网络通信过程中稍不注意就有可能造成串话。标准文件描述符图如下：

文件描述与打开的文件对应模型如下图：

二.文件描述限制

在编写文件操作的或者网络通信的软件时，初学者一般可能会遇到“Too many open files”的问题。这主要是因为文件描述符是系统的一个重要资源，虽然说系统内存有多少就可以打开多少的文件描述符。

但是在实际实现过程中内核是会做相应的处理的，一般最大打开文件数会是系统内存的10%（以KB来计算）（称之为系统级限制），查看系统级别的最大打开文件数可以使用sysctl -a | grep fs.file-max命令查看。

与此同时，内核为了不让某一个进程消耗掉所有的文件资源，其也会对单个进程最大打开文件数做默认值处理（称之为用户级限制），默认值一般是1024，使用ulimit -n命令可以查看用户级文件描述符。在Web服务器中，通过更改系统默认值文件描述符的最大值来优化服务器是最常见的方式之一。