Linux高机能处事器处理赏罚框架

终于开始进修epoll了，固然不大白的处所照旧许多，但从理论到实践，信托本身下手去写一个详细的框架后，统统会清楚许多。

1、起首必要一个内存池，目标在于：

·镌汰频仍的分派和开释，进步机能的同时，还能停止内存碎片的题目;

·可以或许存储变长的数据，不要很傻瓜地只能预分派一个最大长度;

·基于SLAB算法实现内存池是一个好的思绪：分派差异巨细的多个块，哀求时返回大于哀求长度的最小块即可，对付容器而言，处理赏罚牢靠块的分派和接纳，相等轻易实现。虽然，还要记得必要计划成线程安详的，自旋锁较量好，行使读写自旋锁就更好了。

·分派内容的增添打点是一个题目，好比第一次必要1KB空间，跟着数据绵绵不断的写入，第二次就必要4KB空间了。扩充空间轻易实现，然则扩充的时辰肯定 涉及数据拷贝。乃至，扩充的需求很大，上百兆的数据，这样就欠好办了。暂且没更好的设法，可以像STL一样，指数级增添的分派计策，拷贝数据虽不行停止， 可是最少重分派的几率越来越小了。

·上面提到的，假如是上百兆的数据扩展必要，回收内存映射文件来打点是一个好的步伐：映射文件后，固然占了很大的假造内存，可是物理内存仅在写入的时辰才会被分派，加上madvice()来加上次序写的优化提议后，物理内存的耗损也会变小。

·用string可能vector去打点内存并不明智，固然很简朴，但处事器软件开拓中不得当行使STL，出格是对不变性和机能要求很高的环境下。

2、第二个必要思量的是工具池，与内存池相同：

·镌汰工具的分派和开释。着实C++工具也就是struct，把结构和析构离开出来手动初始化和整理，保持对统一个缓冲区的轮回操作，也就不难了。

·可以计划为一个工具池只能存放一种工具，则工具池的实现现实就是牢靠内存块的池化打点，很是简朴。事实，工具的数目很是有限。

3、第三个必要的是行列：

·假如可以预推测极限的处理赏罚手段，回收牢靠巨细的环形行列来作为缓冲区是较量不错的。一个出产者一个斲丧者是常见的应用场景，环形行列有其经典的“锁无关”算法，在一个线程读一个线程写的场景下，实现简朴，机能还高，还不涉及资源的分派和开释。好啊，其实是好!

·涉及多个出产者斲丧者的时辰，tbb::concurent_queue是不错的选择，线程安详，并发性也好，就是不知道资源的分派开释是否也打点得足够好。

4、第四个必要的是映射表，可能说hash表：

·由于epoll是变乱触发的，而一系列的流程也许是分手在多个变乱中的，因此，必需保存下中间状态，使得下一个变乱触发的时辰，可以或许接着前次处理赏罚的位置继承处理赏罚。要简朴的话，STL的hash_map还行，不外得本身处理赏罚锁的题目，多线程情形下行使起来很贫困。

·多线程情形下的hash表，最好的照旧tbb::concurent_hash_map。

5、焦点的线程是变乱线程：

·变乱线程是挪用epoll_wait()守候变乱的线程。例子代码内里，一个线程干了全部的工作，而必要开拓一个高机能的处事器的时辰，变乱线程应该专注于变乱自己的处理赏罚，将触发变乱的socket句柄放到对应的处理赏罚行列中去，由详细的处理赏罚线程认真详细的事变。

6、accept()单唯一个线程：

·处事端的socket句柄(就是挪用bind()和listen()的这个)最亏得单独的一个线程内里做accept()，阻塞还长短阻塞都无所谓，对比整个处事器的通信，用户接入的举措只是很小一部门。并且，accept()不放在变乱线程的轮回内里，镌汰了判定。

7、吸取线程单唯一个：

·吸取线程从产生EPOLLIN变乱的行列中取出socket句柄，然后在这个句柄上挪用recv吸取数据，直到缓冲区没稀有据为止。吸取到的数据写入以socket为键的hash表中，hash表中有一个自增添的缓冲区，生涯了客户端发过来的数据。

·这样的处理赏罚方法得当于客户端发来的数据很小的应用，好比HTTP处事器之类;假设是文件上传的处事器，则接管线程会一向处理赏罚某个毗连的海量数据，其他客户端的数据处理赏罚发生了饥饿。以是，假如是文件上传处事器一类的场景，就不能这样计划。

8、发送线程单唯一个：

·发送线程从发送行列获取必要发送数据的SOCKET句柄，在这些句柄上挪用send()将数据发到客户端。行列中指生涯了SOCKET句柄，详细的信息 还必要通过socket句柄在hash表中查找，定位到详细的工具。犹如上面所讲，客户端信息的工具不单有一个变长的吸取数据缓冲区，尚有一个变长的发送 数据缓冲区。详细的事变线程发送数据的时辰并不直接挪用send()函数，而是将数据写到发送数据缓冲区，然后把SOCKET句柄放到发送线程行列。

·SOCKET句柄放到发送线程行列的另一种环境是：变乱线程中产生了EPOLLOUT变乱，声名TCP的发送缓冲区又有了可用的空间，这个时辰可以把SOCKET句柄放到发送线程行列，一边触发send()的挪用;

·必要留意的是：发送线程发送大量数据的时辰，当频仍挪用send()直到TCP的发送缓冲区满后，便无法再发送了。这个时辰假如轮回守候，则其他用户的 发送事变受到影响;假如不继承发送，则EPOLL的ET模式也许不会再发闹变乱。办理这个题目的步伐是在发送线程内再成立行列，可能在用户信息工具上配置 符号，比及线程空闲的时辰，再去继承发送这些未发送完成的数据。

9、必要一个按时器线程：

·一位将epoll行使的好手说道：“纯真靠epoll来打点描写符不泄漏险些是不行能的。完全办理方案很简朴，就是对每个fd配置超时时刻，假如高出timeout的时刻，这个fd没有活泼过，就close掉”。

·以是，按时器线程按期轮衙魅整个hash表，搜查socket是否在划定的时刻内未勾当。未勾当的SOCKET以为是超时，然后处事器主动封锁句柄，接纳资源。

10、多个事变线程：

·事变线程由吸取线程去触发Ｔ媚课吸取线程收到数据后，将稀有据的SOCKET句柄放入一个事变行列中;事变线程再从事变行列获取SOCKET句柄，查询hash表，定位到用户信息工具，处理赏罚营业逻辑。

·事变线程假如必要发送数据，先把数据写入用户信息工具的发送缓冲区，然后把SOCKET句柄放到发送线程行列中去。

·对付使命行列，吸取线程是出产者，多个事变线程是斲丧者;对付发送线程行列，多个事变线程是出产者，发送线程是斲丧者。在这里必要留意锁的题目，假如回收tbb::concurrent_queue，会轻松许多。

11、仅仅只用scoket句柄作为hash表的键，并不足：

（编辑：湖南网）

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