A Tiny Network Library

작은 C ++ 네트워크 라이브러리

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프로젝트 소개	프로젝트 기능	개발 환경	동시성 모델	프로젝트를 구축하십시오	실행 케이스	모듈 설명

프로젝트 소개

이 프로젝트는 Muduo가 구현 한 원자로 모델을 기반으로 한 다중 스레드 네트워크 라이브러리입니다. C ++ 11을 사용하여 쓰기를 사용하여 부스트에 대한 Muduo의 의존성을 제거하기 위해 쓰기를 사용하면 작은 HTTP 서버가 내부적으로 구현되어 GET 요청 및 정적 리소스에 대한 액세스를 지원할 수 있으며 서버 상황을 모니터링하기 위해 비동기 로그를 동반합니다.

이 프로젝트는 채널 모듈, 폴러 모듈, 이벤트 루프 모듈, HTTP 모듈, 타이머 모듈, 비동기 로그 모듈, 메모리 풀 모듈 및 데이터베이스 연결 풀 모듈을 구현했습니다.

프로젝트 기능

• 기본 레이어는 Epoll + LT 모드의 I/O 멀티플렉싱 모델을 사용하고 비 블로킹 I/O와 함께 마스터 슬레이브 반응기 모델을 구현합니다.
• 스레드 생성 및 파괴로 인한 성능 오버 헤드를 피하기 위해 "스레드 당 하나의 루프"스레드 모델을 채택하고 스레드 풀을 위로 캡슐화하십시오.
• EventFD는 이벤트 알림 디스크립터로 사용되어 다른 스레드로 이벤트를 효율적으로 발송하여 비동기 작업을 수행합니다.
• 비동기 로그는 자체 구현 된 이중 버퍼를 기반으로 구현되며 백엔드 스레드는 데이터가 디스크에서 떨어질 때 네트워크 서비스 차단을 피하기 위해 정기적으로 디스크에 프론트 엔드 로그 정보를 디스크에 작성해야합니다.
• 타이머 관리 구조는 빨간색과 검은 색 트리를 기반으로 구현되며 Linux의 TimerFD는 내부적으로 만료 작업에 알리고 시간이 지정된 작업이 효율적으로 관리됩니다.
• RAII 기술을 따라 스마트 포인터를 사용하여 메모리를 관리하여 메모리 누출 위험을 줄입니다.
• 유한 상태 머신을 사용하여 HTTP 요청 패킷을 구문 분석하십시오.
• Nginx를 참조하면 메모리 풀 모듈이 작은 메모리 공간을 더 잘 관리하고 메모리 조각화를 줄이기 위해 구현됩니다.
• 데이터베이스 연결 풀은 연결 수를 동적으로 관리하고 적시에 연결을 생성 또는 파괴하며 연결 ​​풀의 성능을 보장 할 수 있습니다.

개발 환경

• 운영 체제 : Ubuntu 18.04.6 LTS
• 컴파일러 : g++ 7.5.0
• 편집기 : vscode
• 버전 제어 : git
• 프로젝트 구성 : cmake 3.10.2

동시성 모델

이 프로젝트는 마스터 슬레이브 원자로 모델을 채택합니다. Mainreactor는 새로운 연결을 듣고 파견 할 수 있습니다.

tcpserver의 시작 기능을 호출하면 스레드 풀이 내부적으로 생성됩니다. 각 스레드는 이벤트 루프를 독립적으로 실행합니다. Mainrector는 스레드 풀에서 하위 신호를 설문 조사하고 새로운 연결로 파견됩니다. 마스터 슬레이브 원자로 모델을 사용하는 데는 많은 장점이 있습니다.

1. 반응기 자체는 여전히 동기식이지만 단일 동기화 이벤트에 의해 빠른 응답을 차단할 필요는 없습니다.
2. 복잡한 멀티 스레딩 및 동기화 문제를 최대한 피할 수 있으며 멀티 스레딩/프로세스 전환을 피할 수 있습니다.
3. 확장 성이 우수하여 반응기 인스턴스의 수를 늘려서 CPU 자원의 최대한 사용을 촉진 할 수 있습니다.
4. 재사용 성이 좋으며 반응기 모델 자체는 특정 이벤트 처리 로직과 관련이 없으며 재사용 성이 높습니다.

프로젝트를 구축하십시오

CMAKE를 설치하십시오

sudo apt-get update
sudo apt-get install cmake

프로젝트를 다운로드하십시오

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

스크립트 빌드 프로젝트를 실행하십시오

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

실행 케이스

여기서 우리는 간단한 Echo 서버를 케이스로 사용하고 EchoServer 의 기본 청취 포트는 8080 입니다.

 cd ./example
./EchoServer

구현 상태 :

http 모듈에는 실행할 수있는 작은 HTTP 서버 케이스가 있습니다. 기본 청취 8080 :

 cd ./src/http && ./HttpServer

모듈 설명

여기의 일부 모듈은 Muduo 소스 코드를 구성하여 설명하고 일부는이 프로젝트의 소스 코드를 사용하지만 구현 아이디어는 일관됩니다.

채널 모듈

폴러 모듈

EventLoop 모듈

버퍼 모듈

타이머 모듈

HTTP 모듈

비동기 로그 모듈

메모리 풀 모듈

데이터베이스 연결 풀 모듈

최적화 계획

1. std :: Chrono를 사용하여 기본 타임 스탬프를 구현할 계획입니다
2. 우선 순위 큐를 사용하여 타이머 구조를 관리합니다
3. 더 많은 단위 테스트

고마워하는

• "Linux 고성능 서버 프로그래밍"
• "Linux 멀티 스레드 서버 프로그래밍 : Muduo C ++ 네트워크 라이브러리 사용"
• https://github.com/chenshuo/muduo