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【webserver】C++项目webserver框架 + 简要知识点(牛客)

功能:

  • 利用I/O多路复用技术的Epoll与线程池实现了单Reactor、多线程的高并发服务器模型
  • 利用I/O复用技术Epoll与线程池实现多线程的高并发模型;
  • 利用正则与状态机解析HTTP请求报文,实现处理静态资源的请求;
  • 支持GET请求

项目流程:

模拟的proactor模式:
在主线程中监听有没有连接/有没有数据到达,当有读的事件产生以后,在主线程中将数据读出来
然后用任务类(http_conn)封装成一个任务对象,交给工作线程(子线程)(插入到线程池的工作队列当中)
线程池取任务,做任务。

  • 工作线程任务【读写是分卡的,不一定由同一个线程操作。读写缓冲区是数据httpconn的,httpconn是一个类,一个用户一个实例。所以直接独立了。】
    • read客户端数据(用非阻塞IO)【每个连接独享一个读 和写缓冲,有65K缓冲区 保证能一次读完,读不完就扩容 】
    • 判断读缓冲区是否有数据
    • 解析HTTP
    • 生成响应数据
    • 封装响应传递回去

Reactor没有分离读和业务逻辑,proactor才可以实现封装业务逻辑

知识点:

  • IO多路复用原理

    • BIO(Black IO) 同步阻塞IO (Socket接口,链接接口号和端口号,监听事件/读事件,一直阻塞)

    • NIO(NONBlock IO)同步非阻塞(多个socked接口,来回循环查看有客户端链接的socket)

    • Select函数模型和Poll函数模型(核心是多路复用器(内核))

      • 多路复用器监听所有socket状态,有事件发生了再去处理(所以其实也需要来回遍历,O(N)复杂度)
      • Select使用数组(有数量限制)
      • Poll使用链表(没有数量限制)
  • Epoll模型

    • epoll_create()
      创建文件,返回文件描述符fd

    • epoll_ctl()
      将socket号和需要监听的事件写入fd中

    • epoll_wait()
      循环调用,进行监听,返回已经就绪事件序列的长度(0表示无状态,n表示n的事件已经就绪)

    • 优缺点:
      优点:不需要持续循环监听所有事件,只需要管理活跃的事件(写在fd里面的事件),所有操作都有效
      缺点:如果epoll_wait()返回过多就绪事件,就需要等待这些事件都处理完成以后才能继续处理新的事件,新的事件就会超时

    • Epoll的边缘触发和水平触发
      边缘触发:当文件描述符关联的读内核缓冲区发生变化时候,才发出可读信号进行通知
      水平触发:只要文件描述符关联的读内核缓冲区非空,有数据可以读取,就一直发出可读信号进行通知

  • Reactor模型

    • 主线程使用Epoll监听
    • 发现就绪的事件,就加入事件list
    • 子线程去事件list里面领取事件执行
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