A Tiny Network Library

小さなC ++ネットワークライブラリ

パートⅰ	パートⅱ	パートⅲ	パートⅳ	パートv	パートⅵ	パートⅶ
プロジェクトの紹介	プロジェクト機能	開発環境	並行性モデル	プロジェクトを構築します	実行中のケース	モジュールの説明

プロジェクトの紹介

このプロジェクトは、Muduoが実装した原子炉モデルに基づくマルチスレッドネットワークライブラリです。 C ++ 11を使用して、BoostへのMuduoの依存性を削除するために書き込み、小さなHTTPサーバーが内部的に実装されています。これにより、Get Requests and Access in Static Resourcesへのアクセスがサポートされ、非同期ログが付属してサーバーの状況を監視します。

このプロジェクトは、チャネルモジュール、ポーラーモジュール、イベントループモジュール、HTTPモジュール、タイマーモジュール、非同期ログモジュール、メモリプールモジュール、およびデータベース接続プールモジュールを実装しています。

プロジェクト機能

• 基礎となる層は、ePoll + LTモードのI/O多重化モデルを使用し、非ブロッキングI/Oと組み合わせてマスタースレーブリアクターモデルを実装します。
• 「スレッドごとの1つのループ」スレッドモデルを採用し、スレッドプールを上にカプセル化して、スレッドの作成と破壊によって引き起こされるパフォーマンスのオーバーヘッドを回避します。
• EventFDは、イベント通知記述子として使用され、他のスレッドへのイベントの効率的な発送を促進して、非同期タスクを実行します。
• 非同期ログは自己実装ダブルバッファに基づいて実装され、バックエンドスレッドは、データがディスクから落ちたときにネットワークサービスをブロックしないように、フロントエンドログ情報を定期的にディスクに記述する責任があります。
• タイマー管理構造は赤と黒の木に基づいて実装され、LinuxのTimerFDは​​有効期限タスクに通知するために内部的に使用され、タイミングされたタスクは効率的に管理されます。
• RAIIテクニックに従って、スマートポインターを使用してメモリを管理して、メモリの漏れのリスクを減らします。
• 有限状態マシンを使用して、HTTP要求パケットを解析します。
• Nginxを参照すると、メモリプールモジュールが実装され、小さなメモリスペースをより適切に管理し、メモリの断片化を減らします。
• データベース接続プールは、接続の数を動的に管理し、タイムリーに接続を生成または破壊し、接続プールのパフォーマンスを確保できます。

開発環境

• オペレーティングシステム： Ubuntu 18.04.6 LTS
• コンパイラ： g++ 7.5.0
• エディター： vscode
• バージョンコントロール： git
• プロジェクトの構築： cmake 3.10.2

並行性モデル

プロジェクトは、マスター奴隷原子炉モデルを採用しています。

tcpserverの開始関数を呼び出した後、スレッドプールが内部で作成されます。各スレッドは、イベントループを個別に実行します。つまり、サブリアクターです。 MainReactorは、スレッドプールからサブレアクターを投票し、読み取りおよび書き込みイベントを処理するサブリークターの数に一般的に派遣されます。マスタースレーブリアクターモデルを使用することには多くの利点があります。

1. 反応器自体はまだ同期していますが、単一の同期イベントによってブロックされる必要はありません。
2. 複雑なマルチスレッドと同期の問題を最も程度に回避し、マルチスレッド/プロセスの切り替えを避けることができます。
3. 優れたスケーラビリティを備えているため、原子炉インスタンスの数を増やすことでCPUリソースの完全な使用を促進できます。
4. 再利用性は良好であり、原子炉モデル自体は特定のイベント処理ロジックとは関係ありません。

プロジェクトを構築します

cmakeをインストールします

sudo apt-get update
sudo apt-get install cmake

プロジェクトをダウンロードしてください

git clone [email protected]:Shangyizhou/tiny-network.git

スクリプトビルドプロジェクトを実行します

 cd ./tiny-network && bash build.sh

実行中のケース

ここでは、ケースとしてシンプルなエコーサーバーを使用し、 EchoServerのデフォルトのリスニングポートは8080です。

 cd ./example
./EchoServer

実装ステータス：

httpモジュールには、小さなHTTPサーバーケースがあり、実行できます。そのデフォルトのリスニング8080 ：

 cd ./src/http && ./HttpServer

モジュールの説明

ここのいくつかのモジュールは、説明するMuduoソースコードを構成し、このプロジェクトのソースコードを使用するものもありますが、実装のアイデアは一貫しています。

チャネルモジュール

ポーラーモジュール

EventLoopモジュール

バッファモジュール

タイマーモジュール

HTTPモジュール

非同期ログモジュール

メモリプールモジュール

データベース接続プールモジュール

最適化計画

1. STD :: Chronoを使用して、基礎となるタイムスタンプを実装する計画
2. 優先キューを使用してタイマー構造を管理します
3. より多くのユニットテストをカバーします

ありがたい

• 「Linux高性能サーバープログラミング」
• 「Linuxマルチスレッドサーバープログラミング：Muduo C ++ネットワークライブラリの使用」
• https://github.com/chenshuo/muduo