A Tiny Network Library

ไลบรารีเครือข่ายเล็ก ๆ C ++

ส่วนⅰ	ส่วนⅱ	ส่วนⅲ	ส่วนⅳ	ส่วนที่ V	ส่วนⅵ	ส่วนⅶ
การแนะนำโครงการ	คุณสมบัติโครงการ	สภาพแวดล้อมการพัฒนา	แบบจำลองการเกิดขึ้นพร้อมกัน	สร้างโครงการ	เคสที่กำลังดำเนินการ	คำอธิบายโมดูล

การแนะนำโครงการ

โครงการนี้เป็นไลบรารีเครือข่ายแบบมัลติเธรดที่ใช้โมเดลเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้โดย Muduo การใช้ C ++ 11 เพื่อเขียนเพื่อลบการพึ่งพาของ Muduo ใน Boost เซิร์ฟเวอร์ HTTP ขนาดเล็กจะถูกนำไปใช้ภายในซึ่งสามารถรองรับได้รับคำขอและการเข้าถึงทรัพยากรคงที่และมาพร้อมกับบันทึกแบบอะซิงโครนัสเพื่อตรวจสอบสถานการณ์เซิร์ฟเวอร์

โครงการได้ใช้โมดูลช่องโมดูล Poller โมดูลลูปเหตุการณ์โมดูล HTTP โมดูลตัวจับเวลาโมดูลบันทึกแบบอะซิงโครนัสโมดูลหน่วยความจำโมดูลหน่วยความจำและโมดูลการเชื่อมต่อฐานข้อมูล

คุณสมบัติโครงการ

• เลเยอร์พื้นฐานใช้แบบจำลองมัลติเพล็กซิ่ง I/O ของโหมด Epoll + LT และใช้โมเดลเครื่องปฏิกรณ์แบบสลาฟมาสเตอร์ร่วมกับ I/O ที่ไม่ปิดกั้น
• ใช้โมเดลด้าย "One Loop ต่อเธรด" และห่อหุ้มพูลเธรดขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายด้านประสิทธิภาพที่เกิดจากการสร้างเธรดและการทำลาย
• EventFD ใช้เป็นตัวบ่งชี้การแจ้งเตือนเหตุการณ์เพื่ออำนวยความสะดวกในการส่งเหตุการณ์ที่มีประสิทธิภาพไปยังเธรดอื่น ๆ เพื่อดำเนินการแบบอะซิงโครนัส
• บันทึกแบบอะซิงโครนัสจะถูกนำไปใช้ตามบัฟเฟอร์คู่ที่ใช้ตนเองและเธรดแบ็กเอนด์มีหน้าที่ในการเขียนข้อมูลบันทึกส่วนหน้าลงบนดิสก์อย่างสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดกั้นบริการเครือข่ายเมื่อข้อมูลหลุดออกจากดิสก์
• โครงสร้างการจัดการตัวจับเวลาถูกนำมาใช้ตามต้นไม้สีแดงและสีดำและตัวจับเวลาของ Linux ถูกนำมาใช้ภายในเพื่อแจ้งงานหมดอายุและงานที่กำหนดเวลาได้รับการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ
• ติดตามเทคนิค RAII เพื่อจัดการหน่วยความจำโดยใช้ตัวชี้อัจฉริยะเพื่อลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของหน่วยความจำ
• ใช้เครื่องจักรสถานะ จำกัด เพื่อแยกแพ็คเก็ตคำขอ HTTP
• อ้างอิงถึง Nginx โมดูลหน่วยความจำพูลถูกนำมาใช้เพื่อจัดการพื้นที่หน่วยความจำขนาดเล็กที่ดีขึ้นและลดการกระจายตัวของหน่วยความจำ
• พูลการเชื่อมต่อฐานข้อมูลสามารถจัดการจำนวนการเชื่อมต่อแบบไดนามิกสร้างหรือทำลายการเชื่อมต่อในเวลาที่เหมาะสมและตรวจสอบประสิทธิภาพของพูลการเชื่อมต่อ

สภาพแวดล้อมการพัฒนา

• ระบบปฏิบัติการ: Ubuntu 18.04.6 LTS
• คอมไพเลอร์: g++ 7.5.0
• บรรณาธิการ: vscode
• การควบคุมเวอร์ชัน: git
• การก่อสร้างโครงการ: cmake 3.10.2

แบบจำลองการเกิดขึ้นพร้อมกัน

โครงการใช้โมเดลเครื่องปฏิกรณ์หลัก

หลังจากเรียกฟังก์ชันเริ่มต้นของ TCPSERVER แล้วพูลเธรดจะถูกสร้างขึ้นภายใน แต่ละเธรดจะมีการวนซ้ำเหตุการณ์อย่างอิสระคือ subreactor MainReactor โพลเครื่องปฏิกรณ์ย่อยจากพูลเธรดและส่งไปยังการเชื่อมต่อใหม่ มีข้อดีมากมายในการใช้รุ่นเครื่องปฏิกรณ์แบบสแลฟหลัก:

1. การตอบสนองที่รวดเร็วและไม่จำเป็นต้องถูกบล็อกโดยเหตุการณ์การซิงโครไนซ์ครั้งเดียวแม้ว่าเครื่องปฏิกรณ์เองยังคงเป็นซิงโครนัส
2. มันสามารถหลีกเลี่ยงปัญหามัลติเธรดที่ซับซ้อนและการซิงโครไนซ์ในระดับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดและหลีกเลี่ยงการสลับแบบมัลติเธรด/กระบวนการ
3. มันมีความยืดหยุ่นที่ดีซึ่งสามารถอำนวยความสะดวกในการใช้ทรัพยากร CPU อย่างเต็มที่โดยการเพิ่มจำนวนอินสแตนซ์ของเครื่องปฏิกรณ์
4. ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดีและโมเดลเครื่องปฏิกรณ์เองก็ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับตรรกะการประมวลผลเหตุการณ์ที่เฉพาะเจาะจงและมีความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ได้สูง

สร้างโครงการ

ติดตั้ง cmake

sudo apt-get update
sudo apt-get install cmake

ดาวน์โหลดโครงการ

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

ดำเนินโครงการสร้างสคริปต์

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

เคสที่กำลังดำเนินการ

ที่นี่เราใช้เซิร์ฟเวอร์ Echo อย่างง่ายเป็นกรณีและพอร์ตการฟังเริ่มต้นของ EchoServer คือ 8080

 cd ./example
./EchoServer

สถานะการใช้งาน:

โมดูล http มีเคสเซิร์ฟเวอร์ HTTP ขนาดเล็กที่สามารถดำเนินการได้ การฟังเริ่มต้น 8080 :

 cd ./src/http && ./HttpServer

คำอธิบายโมดูล

โมดูลบางอย่างที่นี่จะกำหนดค่าซอร์สโค้ด Muduo เพื่ออธิบายและบางส่วนใช้ซอร์สโค้ดของโครงการนี้ แต่แนวคิดการใช้งานมีความสอดคล้องกัน

โมดูลช่อง

โมดูล Poller

EventLoop Module

โมดูลบัฟเฟอร์

โมดูลตัวจับเวลา

โมดูล http

โมดูลบันทึกแบบอะซิงโครนัส

โมดูลพูลหน่วยความจำ

โมดูลพูลการเชื่อมต่อฐานข้อมูล

แผนการเพิ่มประสิทธิภาพ

1. วางแผนที่จะใช้การประทับเวลาพื้นฐานโดยใช้ std :: chrono
2. จัดการโครงสร้างตัวจับเวลาโดยใช้คิวลำดับความสำคัญ
3. ครอบคลุมการทดสอบหน่วยเพิ่มเติม

ปลื้มปีติ

• "การเขียนโปรแกรมเซิร์ฟเวอร์ประสิทธิภาพสูง Linux"
• "การเขียนโปรแกรมเซิร์ฟเวอร์ Linux multithreaded: การใช้ไลบรารีเครือข่าย Muduo C ++"
• https://github.com/chenshuo/muduo