写在前面
在 Linux 系统中，一切皆为文件，无论是设备、目录还是 socket，均以文件形式存在。文件不仅仅是数据存储的实体，更是应用程序与处理对象之间交互的唯一接口。当应用程序对文件进行读写操作时，首先需要执行打开文件的操作，这个过程实际上是在建立进程与文件之间的联系，而句柄的作用则在于唯一标识这种连接。随后对文件的读写操作将由该句柄充当代表。最终关闭文件实际上是释放句柄的过程，也即断开进程与文件之间的连接。
设置最大句柄数量/最大进程数
在Linux生产环境中，通常需要调整文件句柄数的限制。这是因为Linux系统默认设置为1024，也就是说，一个进程最多只能处理1024个socket连接，这显然是不足够的。
文件句柄，又称为文件描述符，在Linux操作系统中，文件类型包括普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。文件描述符（File Descriptor）是内核为有效管理已打开文件而创建的索引，它是一个非负整数，通常是小整数，用于标识已打开的文件。所有的IO系统调用，包括对socket的读写操作，都通过文件描述符完成。通过在Linux系统中使用ulimit命令，可以查看一个进程能够打开的最大文件句柄数量，ulimit命令的具体如下:
ulimit -n
ulimit命令是用于查看和修改当前用户进程的基本限制的实用工具，其中-n选项用于检索或设置当前文件句柄数量的限制值，而Linux系统默认设置为1024。虽然在理论上，对于绝大多数应用程序（比如Apache、桌面应用程序）而言，1024个文件描述符已足够使用。然而，对于一些用户基数庞大的高并发应用而言，这显然是不足够的。高并发应用可能面临的并发连接数往往达到十万级、百万级，甚至像腾讯QQ一样达到上亿级。
文件句柄数的不足的时候，这时候单个进程打开的文件句柄数量超过了系统配置的上限时，将出现“Socket/File: Can't open so many files”的错误提示。因此，对于高并发、高负载的应用，必须调整系统参数以适应处理大量连接的并发应用场景，而ulimit提供了设置这两个参数的方式。
ulimit -n 1000000在上述指令中，通过设置n的值越大，文件句柄的可打开数量就会相应增加。建议以root用户的身份执行此命令以确保权限。然而，ulimit命令存在一个缺陷，它仅能修改当前用户环境的基础限制，因此仅在当前用户环境中有效。具体而言，这意味着在当前终端会话期间的修改是生效的；但一旦用户退出Linux或终止会话，其值就会回到系统默认的1024。此外，在系统重新启动后，文件句柄数量也会恢复为默认值。
为了实现对最大文件描述符数量的永久性修改，可以编辑开机启动文件“/etc/rc.local”并添加如下内容：ulimit -SHn 1000000。这样可以确保在系统启动时设置文件句柄的最大数量。
ulimit -SHn 1000000在上述示例中，引入了-S和-H两个新的命令选项。其中，选项-S代表软性极限值，而-H表示硬性极限值。硬性极限即为实际限制，即文件句柄数量的最大值为100万，不可超越。与此不同，软性极限值是系统发出警告的阈值，当超过这个极限值时，内核会发出警告。
通过ulimit命令，普通用户可以将软性极限值更改到硬性极限的最大设置值。然而，若要修改硬性极限，必须拥有root用户的权限。要彻底解除Linux系统对文件打开数量的最大限制，可以通过编辑Linux的极限配置文件“/etc/security/limits.conf”来实现。通过修改此文件，添加如下内容：
soft nofile 1000000hard nofile 1000000
软性极限由soft nofile表示，而硬性极限则通过hard nofile表达。一个实际的例子是，在使用和安装当前非常流行的分布式搜索引擎ElasticSearch时，通常需要修改此文件，以增加文件描述符的最大限制值。在生产环境中运行Netty时，建议修改/etc/security/limits.conf文件，以调整文件描述符的数量限制。
除了调整应用进程的文件句柄上限外，还需修改内核的基本全局文件句柄上限。可以通过编辑/etc/sysctl.conf配置文件进行更改，参考的配置如下：fs.file-max = 2048000和fs.nr_open = 1024000。在这里，fs.file-max表示系统级别的可打开文件句柄的上限，相当于全局的句柄数上限，而这是对整个系统而言的限制，不是针对特定用户的。另一方面，fs.nr_open指定了单个进程可打开文件句柄的数量限制，nofile的值不能超过fs.nr_open的设定值。