高性能服务器架构设计总结

服务器需要解决的如下问题:

(1)如何检测有新客户端连接? 答: IO复用的select、poll、epoll等socket API

        首先关于IO复用机制的比较,目前windows系统支持select、WSAAsyncSelect、WSAEventSelect、完成端口(IOCP),linux系统支持select、poll、epoll。

        1. select和poll  :主动定时轮询是否有可读可写事件,效率不高;

        2.WSAAsyncSelect、WSAEventSelect、完成端口(IOCP)、epoll:被动异步事件通知,减少无效时间,WSAAsyncSelect是利用windows消息队列的事件机制来通知我们设定的窗口过程函

数,IOCP是利用GetQueuedCompletionStatus返回正确的状态,epoll是epoll_wait函数返回。比如connect函数连接另外一端,如果连接socket是异步的,那么connect虽然不能立刻连接完成,但是也是

会立刻返回,无需等待,等连接完成之后,WSAAsyncSelect会返回FD_CONNECT事件告诉我们连接成功,epoll会产生EPOLLOUT事件,我们也能知道连接完成。甚至socket有数据可读时

WSAAsyncSelect产生FD_READ事件,epoll产生EPOLLIN事件,等等。

(2)如何接受客户端连接? 答:socket API的accept函数

        默认accept函数会阻塞在那里,如果epoll检测到侦听socket上有EPOLLIN事件,或者WSAAsyncSelect检测到有FD_ACCEPT事件,那么就表明此时有新连接到来,这个时候调用accept函数,就不

会阻塞了。当然产生的新socket你应该也设置成非阻塞的。这样就能在新socket上收发数据了。

(3)如何检测客户端是否有数据发来?答:如上(1)中注册的IO复用机制是否有可写事件

(4)如何收取客户端发来的数据? 答:收取客户端数据用recv函数,socket上有可读事件的时候才去收取数据,这样调用recv或者read函数时不用等待,对于非阻塞的socket,如果无数据recv或者

read函数会立即返回,错误码为EWOULDBLOCK。

(5)如何检测连接异常?答:当服务器收到异常事件EPOLLERR或者关闭事件FD_CLOSE,可以关闭socket,此外,recv或者read返回0时也可以关闭socket

(6)如何给客户端发送数据?给客户端发送数据用send函数 服务器不需要时刻侦听可写事件,只是在需要有数据要发送,则先尝试着去发送,如果发送不了或者只发送出去部分,剩下需要将其缓存起

来,然后设置检测该socket上可写事件,下次可写事件产生时,再继续发送,如果还是不能完全发出去,则继续设置侦听可写事件,如此往复,一直到所有数据都发出去为止。一旦所有数据都发出去以

后,服务器要移除侦听可写事件,避免无用的可写事件通知。

(7)如何在给客户端发完数据后关闭连接?连接关闭分为主动关闭和被动关闭,被动关闭是服务器检测到客户端异常或者关闭事件、recv和send立即返回0时被迫关闭连接;主动关闭是动调用

close/closesocket来关闭连接,比如客户端发送非法的数据,比如一些网络攻击的尝试性数据包。

(8)收发缓冲区如何设定?缓冲可以像string、vector一样,设计出一个可以动态增长的缓冲区,按需分配,不够还可以扩展。

(9)协议的设计要点:像TCP/IP协议基于字节的流式数据,需要界定包的大小已经包的界限,比如固定包的大小,使用\r\n作为包结束符,并且为了节省网络带宽和加快数据处理,尽可能使包的长度

比较小。

(10)服务器程序结构的组织:主流的思想是one thread one loop的策略,设定一些线程在一个循环里面做网络通信相关的事情,另外设定一些线程去处理接收到的数据,并解包处理业务逻辑。如果

多线程设定无法提高提高程序性能,浪费CPU时间片进行上下文切换,可以将网络线程与业务逻辑线程合并。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,835评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,598评论 1 295
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,569评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,159评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,533评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,710评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,923评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,674评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,421评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,622评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,115评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,428评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,114评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,097评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,875评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,753评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,649评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容