张三思评博客：常见的并发网络服务程序设计方案

标题: 【muduo】常见的并发网络服务程序设计方案
作者: lx青萍之末
原文链接: https://blog.csdn.net/daaikuaichuan/article/details/87796355

文章目录

一、IO复用
- 1、select模型
- 2、poll模型
- 3、epoll模型
二、单线程Reactor
三、Reactor + ThreadPool
四、Multiple Reactors（one loop per thread）

一、IO复用

目前常用的IO复用模型有三种：select，poll，epoll。

1、select模型

说的通俗一点就是各个客户端连接的文件描述符也就是套接字，都被放到了一个集合中，调用select函数之后会一直监视这些文件描述符中有哪些可读，如果有可读的描述符那么我们的工作进程就去读取资源。select
在一个进程内可以维持最多 1024 个连接。

2、poll模型

poll 和 select 的实现非常类似，本质上的区别就是存放 fd 集合的数据结构不一样。poll通过一个 pollfd数组
向内核传递需要关注的事件，故 没有描述符个数的限制，pollfd中的events字段和revents分别用于标示关注的事件和发生的事件，故pollfd数组只需要被初始化一次。

但 select 和 poll 方式有一个很大的问题就是，我们不难看出来 select是通过轮训的方式来查找是否可读或者可写，打个比方，如果同时有100万个连接都没有断开，而只有一个客户端发送了数据，所以这里它还是需要循环这么多次，造成资源浪费。

3、epoll模型

epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动 （每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。（复杂度降低到了O(1)）。即Epoll最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接，而跟连接总数无关 ，因此在实际的网络环境中，Epoll的效率就会远远高于select和poll；

张三思评：

epoll的底层是如何做到的呢？在我看到一个讲解里，它是这么说的，如果有监听到事件发生，epoll机制会对我们传入的epoll_event数组（这个数组位于用户态和内核态共享空间里面）进行排序，把发生事件都放到最前面，然后返回给我们发生事件的数量，因此我们就可以直接遍历发生事件的套接字。

二、单线程Reactor

Reactor的特点是 I/O 多路复用和事件驱动，它的关键在于将消息（IO事件）分发到用户提供的处理函数，并保持网络部分的通用代码不变
，基本处理过程为：

向Reactor注册程序感兴趣的事件；
Reactor通过IO复用接收新连接，并唤醒事件处理器handler去处理事件；
事件处理程序执行实际的读取操作，并进行处理，然后重新声明关注的 I/O 事件，并将控制权返回给调度程序。

三、Reactor + ThreadPool

在线程Reactor模式基础上，做如下改进：

将Handler处理器的执行放入线程池 ，多线程进行业务处理；
而对于Reactor而言，可以仍为单个线程。如果服务器为多核的CPU，为充分利用系统资源，可以将Reactor拆分为两个线程。

四、Multiple Reactors（one loop per thread）

mainReactor负责accept连接，然后使用算法（muduo采用的是round-robin）把连接挂载到某个subReactor上，这样该连接的所有操作都在那个subReactor线程中完成。

张三思评：

什么是round-robin呢？

轮询调度（Round-Robin Scheduling）

轮询调度（Round Robin Scheduling）算法就是以轮询的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。

轮询调度算法的原理是每一次把来自用户的请求轮流分配给内部中的服务器，从1开始，直到N(内部服务器个数)，然后重新开始循环。

作者：小程故事多
链接：https://www.jianshu.com/p/92666209041a
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。