• 高性能服务器框架


    高性能服务器框架

    两种高效的事件处理模式
    服务器程序通常处理三类事件:I/O事件,信号及定时事件。同步I/O模型通常用于实现Reactor模式,异步I/O模型则用于实现Proactor模式。

    Reactor模式
    Reactor是这样一种模式,它要求主线程(I/O处理单元,下同)只负责监听文件描述符上是否有事件发生,有的话立即将该事件通知工作线程(逻辑单元),除此之外,主线程不做任何实质性的工作。读写数据,接收新的连接,以及处理客户请求均在工作线程中完成。

    使用同步I/O模型(以epoll_wait为例)实现的Reactor模式的工作流程是:

    1)主线程往epoll内核事件中注册socket上的读就绪事件;

    2)主线程调用epoll_wait等待socket上有数据可读;

    3)当socket上有数据可读时,epoll_wait通知主线程。主线程则将socket可读事件放入请求队列;

    4)睡眠在请求队列上某个工作线程被唤醒,从socket读取数据,处理客户请求,然后往epoll内核事件中注册该socket上的写就绪事件;

    5)主线程调用epoll_wait等待socket可写;

    6)当socket可写时,epoll_wait通知主线程。主线程将socket可写事件放入请求队列;

    7)睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒,它往socket上写入服务器处理客户请求的结果;

    Reactor模式的优缺点
    优点

    响应快,不必为单个同步时间所阻塞,虽然Reactor本身依然是同步的;
    编程相对简单,可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题,并且避免了多线程/进程的切换开销;
    可扩展性,可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源;
    可复用性,reactor框架本身与具体事件处理逻辑无关,具有很高的复用性;
    缺点

    相比传统的简单模型,Reactor增加了一定的复杂性,因而有一定的门槛,并且不易于调试。
    需要有底层的支持,比如操作系统的select、poll、epoll系统调用的支持。
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