linux高性能服务器编程第八章（高性能服务器程序框架）

C/S模型

传统C/S，一端作为客户端，一端作为服务器，这里不做多介绍。

P2P模型

peer 2 peer ,每台机器使用服务的同时也提供服务，通俗的讲，没有绝对客户端和服务端的概念，当下云计算的模型就是这样实现的，但他具有一个缺点，就是难以被发现，所以通常加上一个发现服务器。

服务器编程框架

通常分为四块，

IO处理模块

若是单个服务器，用于处理用户链接和收发

若是服务器集群，作为传入服务器，实现负载均衡

逻辑处理单元

若是单个服务器，线程或进程形式存在

若是服务器集群，逻辑服务器形式存在

网络存储单元

若是单个服务器，本地数据库文件或者缓存

若是服务器集群，数据库服务器

请求队列

若是单个服务器，各个单元通信

若是服务器集群，永久的TCP

IO模型

阻塞I/O

阻塞读写函数

I/O复用

I/O服用也是阻塞的，但可以同时监视多个I/O，对于I/O本身是非阻塞的

SIGIO信号

信号触发读写事件，用于用户的读写操作。程序没有阻塞阶段

异步IO

内核执行读写操作并触发读写事件的完成，程序没有阻塞阶段

两种高效的事件处理模式

服务器通常要处理的三件事情，I/O事件、信号、定时器

Reactor:有数据来了通知我（主线程），然后唤醒工作线程执行读写。

1.主线程往epoll内核事件表注册socket上的读就绪事件

2.调用epoll_wait等待socket的读写事件

3.当socket上的数据可读时候，epoll_wait通知主线程，主线程将socket刻度事件放入请求队列；

4.睡眠在请求队列的某个工作线程被唤醒，它从socket读取数据，并处理客户的请求，然后往epoll内核这侧该socket的写就绪事件‘

5.主线程继续调用sokcet的可写；

6.可写的情况也是一样的

Proactor:你（内核）给我取10字节数据，取完了通知我。

1.主线程调用aio_read函数向内核注册读写事件，并告诉内核用户缓冲区的位置。以及读写操作时如何通知应用程序

2.主线程继续处理其他逻辑

3.当socket上数据被读入到用户缓冲区时候，内核向应用程序发一个信号，已通知应用程序有数据可用

4.应用程序预先定义好的信号函数选择一个工作线程去处理。工作线程处理用户请求后，调用aio_write函数注册内核写事件，并告诉缓冲区的位置

5.当内核处理完毕时候向主线程发送一个信号，通知其处理完毕

7.主线程进行后续事件的处理，如关闭当前socket

模拟proactor模式

两种高效的并发模式

半同步和半异步模式

异步线程只有一个，就是主线程，负责监听链接，再把读写事件放到epoll内核事件

剩下的是同步线程，主要负责用户数据的处理；

衍生的是版反应堆模型，用一个队列维护被封装成对象；

会出现，加锁效率低，同一时间只能处理一个客户请求的问题；

而半同步半异步是在主线程收到链接后，将注册epoll读写的事件放到工作线程里，这样就可以在同一时间处理大量请求；

领导者和追随者

由四个部分组成，句柄集，线程集，事件处理器，具体事件处理器

句柄集，负责I/0资源，管理多个句柄，使用wait_for_event()来监听IO，并将其中的就绪事件通知给领导者，领导者用绑定好句柄的事件处理器来处理事件

线程集，有三种角色，分别是领导者、追随者、正在处理事件的线程

事件处理器，拥有多个回调函数，绑定句柄后，当有新的事件发生时候，调用回调函数。

具体事件处理器，是事件处理器的派生类

说白了就是：

大哥在的时候，大哥当家。负责家里的管理；

大哥不在的时候（大哥执行任务），二哥当家，负责家里的管理；

依次类推，增加执行效率；

优点是，不需要线程之间的数据交互，减少cpu切换线程所花费的时间；

缺点是，一个线程只能处理一个socket的io事件；

有限状态机

while (state != STATE_E)

{

switch( state)

{

case STATE_A：

process_A();

state = STATE_B;

break;

case STATE_B：

process_B();

state = STATE_D;

break;

case STATE_C：

process_C();

state = STATE_E;

break;

case STATE_D：

process_D();

state = STATE_E;

break;

}

case STATE_E：

process_E();

break;

}

提高服务器性能的其他建议

除了上述提的外，还可以用池子，减少数据复制，减少上下问的切换和锁；