网络编程模型的演进之路（网络编程5种模式）
ccwgpt 2024-10-01 08:16 31 浏览 0 评论
在没有IO多路复用的模型的情况下，为了支持高并发采取以下网络模型
一：阻塞IO+多线程
client连接服务器，服务器有一个线程阻塞的调用accept,accept接收到连接后，创建一个线程来读写读写，并且处理业务逻辑
阻塞IO不能充分利用CPU，后面就出现了reactor模型
二：reactor模型
特点：
1：非阻塞IO+IO多路复用（此处的IO多路复用采用的是epoll模型，关于为何选用epoll，可以看下以前的一篇文章
）
2：事件循环+以事件驱动或者事件回调的方式处理业务逻辑
?
典型的模型应用代表:redis
可以发现服务器只有一个线程，一个epoll，epoll接收到连接事件后就调用accept,接收到客户端的fd后，将fd加入到epoll，监听客户端的读写以及断开连接事件，读取到客户端的消息后，对消息进行解码，然后业务逻辑处理，处理完后编码需要回复的数据包，然后发送消息，交互完成后客户端断开连接，监听到断开连接的消息后调用close.
由上面可以看出来所有的事情都是在一个线程上跑，一个线程的处理能力也是有上限的，要是IO密集型或者是业务处理比较复杂的模型，在该网络模型上跑就会暴露其确定，为了逻辑处理的密集型问题引出下面的 单reacotor +消息队列+多线程模型
三：单reactor+消息队列+多线程
?
可以看到该模型跟reactor的区别就是在业务逻辑处理的地方加了消息队列，接收到的消息放入接收消息队列，然后业务线程从该队列取消息进行业务处理(业务线程数量最好是跟cpu核心数，业务线程中基本没有了IO操作)，业务线程处理完后，将需要回复的消息放入发送队列中，当有可发送事件触发时，epoll从发送队列取消息发送。该模型很典型的应用到游戏里面，代表框架skynet,游戏中的业务是比较多的。该场景可以解决业务逻辑重的问题，但是IO密集问题没有得到解决，后面一种场景就是为解决IO秘密而生的模型，多reactor模型
四：多reactor模型 也叫one eventloop per net thread
?
多reactor指的是有多个epoll，具体多少个可以根据cpu的核心数决定，一个reactor专门负责接收连接，接收到的连接添加到sub reactor进行读写以及逻辑处理
典型的应用代表为memcached
使用多线程模型就会带来一个线程crash就会导致整个进程crash，同时数据的读取需要加锁，此时就会产生一个多reactor多进程模型
五：多进程reactor
?
一个main进程 fork出多个reactor进程，每个reactor都是跟上面第一种的reactor一样，这样每个reactor可以利用一个核心，充分利用多核技术，但是此处有一个问题就是当有事件接入的时候只能一个进程accept，这个时候需要引入一个accept锁，保证同一时刻只用一个进程调用accept就可以解决该问题，main process可以管理所有的reactor进程，当reactor进程crash时拉起与做一些公共的管理事件
典型的应用就是nginx
六：多reactor+消息队列+多线程
?
这种网络模型在实际开发中用的会比较多，在我看来主要是为了达到一个解构的目的，网络库跟逻辑处理分离
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