evpp
---
<a href="https://github.com/Qihoo360/evpp/releases"><img src="https://img.shields.io/github/release/Qihoo360/evpp.svg" alt="Github release"></a>
<a href="https://travis-ci.org/Qihoo360/evpp"><img src="https://travis-ci.org/Qihoo360/evpp.svg?branch=master" alt="Build status"></a>
[](https://github.com/Qihoo360/evpp)
[](LICENSE)
[](http://www.repostatus.org/#active)
# 简介 [English Introduce](readme.md)
[evpp]是一个基于[libevent]开发的现代化C++11高性能网络服务器，自带TCP/UDP/HTTP等协议的异步非阻塞式的服务器和客户端库。
# 特性
1. 现代版的C++11接口
1. 非阻塞异步接口都是C++11的functional/bind形式的回调仿函数（不是[libevent]中的C风格的函数指针）
1. CPU多核友好和线程安全
1. 非阻塞纯异步多线程TCP服务器/客户端
1. 非阻塞纯异步多线程HTTP服务器/客户端
1. 非阻塞纯异步多线程UDP服务器
1. 支持多进程模式
1. 优秀的跨平台特性和高性能（继承自[libevent]的优点）
2. 已经经过详尽的测试，并已经用于生产环境，每天承载数万亿次的网络通信
3. 非常容易安装和集成，[evpp] 能够很容易就打包出 deb/rpm/tar.gz 等格式的安装包
除此之外，基于该库之上，还提供两个附带的应用层协议库：
1. [evmc] ：一个纯异步非阻塞式的`memcached`的C++客户端库，支持`membase`集群模式。该库已经用于生产环境，每天发起3000多**亿**次memcache查询请求。详情请见：[evmc readme](/apps/evmc/readme.md)
2. [evnsq] ： 一个纯异步非阻塞式的`NSQ`的C++客户端库，支持消费者、生产者、服务发现等特性。该库已经用于生产环境，每天生产1300多**亿**条日志消息。详情请见：[evnsq readme](/apps/evnsq/readme.md)
将来还会推出`redis`的客户端库。
# 项目由来
我们开发小组负责的业务需要用到TCP协议来建设长连接网关服务和一些其他的一些基于TCP的短连接服务，在调研开源项目的过程中，没有发现一个合适的库来满足我们要求。结合我们自身的业务情况，理想中的C++网络库应具备一下几个特性：
1. 接口简单易用，最好是C++接口
2. 多线程，也能支持多进程
2. 最好是基于[libevent]实现（因为现有的历史遗留框架、基础库等是依赖[libevent]），这样能很方便嵌入[libevent]的事件循环，否则改动较大或者集成起来的程序可能会有很多跨线程的调用（这些会带来编程的复杂性以及跨线程锁带来的性能下降）
基于这些需求，可供选择的不多，所以我们只能自己开发一个。开发过程中，接口设计方面基本上大部分是参考[muduo]项目来设计和实现的，当然也做了一些取舍和增改；同时也大量借鉴了[Golang]的一些设计哲学和思想。下面举几个小例子来说明一下：
1. `Duration` ： 这是一个时间区间相关的类，自带时间单位信息，参考了[Golang]项目中的`Duration`实现。我们在其他项目中见到太多的时间是不带单位的，例如`timeout`，到底是秒、毫秒还是微秒？需要看文档说明或具体实现，好一点的设计会将单位带在变量名中，例如`timeout_ms`，但还是没有`Duration`这种独立的类好。目前C++11中也有类似的实现`std::chrono::duration`，但稍显复杂，没有咱们这个借鉴[Golang]实现的版本来的简单明了
2. `Buffer` ： 这是一个缓冲区类，融合了`muduo`和[Golang]两个项目中相关类的设计和实现
3. `http::Server` : 这是一个http服务器类，自带线程池，它的事件循环和工作线程调度，完全是线程安全的，业务层不用太多关心跨线程调用问题。同时，还将http服务器的核心功能单独抽取出来形成`http::Service`类，是一个可嵌入型的服务器类，可以嵌入到已有的[libevent]事件循环中
4. 网络地址的表达就仅仅使用`"ip:port"`这种形式字符串表示，就是参考[Golang]的设计
5. `httpc::ConnPool`是一个http的客户端连接池库，设计上尽量考虑高性能和复用。以后基于此还可以增加负载均衡和故障转移等特性
另外，我们实现过程中极其重视线程安全问题，一个事件相关的资源必须在其所属的`EventLoop`（每个`EventLoop`绑定一个线程）中初始化和析构释放，这样我们能最大限度的减少出错的可能。为了达到这个目标我们重载`event_add`和`event_del`等函数，每一次调用`event_add`，就在对应的线程私有数据中记录该对象，在调用`event_del`时，检查之前该线程私有数据中是否拥有该对象，然后在整个程序退出前，再完整的检查所有线程的私有数据，看看是否仍然有对象没有析构释放。具体实现稍有区别，详细代码实现可以参考 [https://github.com/Qihoo360/evpp/blob/master/evpp/inner_pre.cc#L36~L87](https://github.com/Qihoo360/evpp/blob/master/evpp/inner_pre.cc#L36~L87)。我们如此苛刻的追求线程安全，只是为了让一个程序能**安静的平稳的退出或Reload**，因为我们深刻的理解“编写永远运行的系统，和编写运行一段时间后平静关闭的系统是两码事”，后者要困难的多得多。
# 快速开始
请见 [Quick Start](docs/quick_start.md)
# Benchmark
### Benchmark测试报告
[The IO Event performance benchmark against Boost.Asio](docs/benchmark_ioevent_performance_vs_asio.md), 该测试表明在该场景下[evpp]比[asio]高 **20%~50%** 上下
[The ping-pong benchmark against Boost.Asio](docs/benchmark_ping_pong_spend_time_vs_asio.md), 该测试表明在该场景下[evpp]比[asio]高 **5%~20%%** 上下
[The throughput benchmark against libevent2](docs/benchmark_throughput_vs_libevent.md), 该测试表明在该场景下[evpp]比[libevent]高 **17%~130%** 上下
[The throughput benchmark against Boost.Asio](docs/benchmark_throughput_vs_asio.md), 该测试表明在该场景下[evpp]与[asio]的性能基本相当，互相没有明显优势
[The throughput benchmark against Boost.Asio(中文)](docs/benchmark_throughput_vs_asio_cn.md), 该测试表明在该场景下[evpp]与[asio]的性能基本相当，互相没有明显优势
[The throughput benchmark against muduo(中文)](docs/benchmark_throughput_vs_muduo_cn.md), 该测试表明在该场景下[evpp]与[muduo]的性能基本相当，互相没有明显优势
### 吞吐量测试
本文用 ping pong 测试来对比[evpp]与[libevent]、[boost.asio]、muduo] 等网络的吞吐量，测试结果表明[evpp]吞吐量与[boost.asio]、[muduo]等相当，比[libevent]高**17%~130%**左右。
[evpp]本身是基于[libevent]实现的，不过[evpp]只是用了[libevent]的事件循环，并没有用[libevent]的`evbuffer`，而是自己参考[muduo]和[Golang]实现了自己的网络IO读写类[Buffer](https://github.com/Qihoo360/evpp/blob/master/evpp/buffer.h)。
性能测试相关的代码都在这里：[https://github.com/Qihoo360/evpp/tree/master/benchmark/](https://github.com/Qihoo360/evpp/tree/master/benchmark/).
##### 测试对象
1. [evpp-0.2.0](https://github.com/Qihoo360/evpp/archive/0.2.0.tar.gz) based on libevent-2.0.21
2. boost.asio-1.53
3. libevent-2.0.21
##### 系统环境
- 操作系统：Linux CentOS 6.2, 2.6.32-220.7.1.el6.x86_64
- 硬件CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630 v2 @ 2.60GHz
# Examples
## An echo TCP server
```cpp
#include <evpp/tcp_server.h>
#include <evpp/buffer.h>
#include <evpp/tcp_conn.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
std::string addr = "0.0.0.0:9099";
int thread_num = 4;
evpp::EventLoop loop;
evpp::TCPServer server(&loop, addr, "TCPEchoServer", thread_num);
server.SetMessageCallback([](const evpp::TCPConnPtr& conn,
evpp::Buffer* msg,
evpp::Timestamp ts) {
conn->Send(msg);
});
server.SetConnectionCallback([](const evpp::TCPConnPtr& conn) {
if (conn->IsConnected()) {
LOG_INFO << "A new connection from " << conn->remote_addr();
} else {
LOG_INFO << "Lost the connection from " << conn->remote_addr();
}
});
server.Init();
server.Start();
loop.Run();
return 0;
}
```
### An echo HTTP server
```cpp
#include <evpp/http/http_server.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
std::vector<int> ports = { 9009, 23456, 23457 };
int thread_num = 2;
evpp::http::Server server(thread_num);
server.RegisterHandler("/echo",
[](evpp::EventLoop* loop,
const evpp::http::ContextPtr& ctx,
const evpp::http::HTTPSendResponseCallback& cb) {
cb(ctx->body().ToString()); }
);
server.Init(ports);
server.Start();
while (!server.IsStopped()) {
usleep(1);
}
return 0;
}
```
### An echo UDP server
```cpp
#include <evpp/udp/udp_server.h>
#include <evpp/udp/udp_message.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
std::vector<int> ports = { 1053, 5353 };
evpp::udp::Server server;
server.SetMessageHandler([](evpp::EventLoop* loop, evpp::udp::MessagePtr& msg) {
evpp::udp::SendMessage(msg);
});
server.Init(ports);
server.Start();
while (!server.IsStopped()) {
usleep(1);
}
return 0;
}
```
# 用户列表
<img src="http://i.imgur.com/dcHpCm4.png" height = "100" width = "120" alt="Qihoo">
> 欢迎申请加入该名单 ;-)
# Thanks
1. 感谢[奇虎360公司](http://www.360.cn "http://www.360.cn")对该项目的支持
1. 感谢[libevent], [glog](https://github.com/google/glog), [gtest](https://github.com/google/googletest), [Golang]等项目
1. [evpp]深度参考了[muduo]项目的实现和设计，非常感谢[Chen Shuo](https://github.com/chenshuo "https://github.com/chenshuo")
[gtest]:https://github.com/google/googletest
[glog]:https://github.com/google/glog
[Golang]:https://golang.org
[muduo]:https://github.com/chenshuo/muduo
[libevent]:https://github.com/libevent/libevent
[libevent2]:https://github.com/libevent/libevent
[LevelDB]:https://github.com/google/leveldb
[rapidjson]:https://github.com/miloyip/rapidjson
[Boost.Asio]:http://www.boost.org/
[boost.asio]:http://www.boost.org/
[asio]:http://www.boost.org/
[boost]:http://www.boost.org/
[evpp]:https://github.com/Qihoo360/evpp
[evmc]:https://github.com/Qihoo360/evpp/tree/master/apps/evmc
[evnsq]:https://github.com/Qihoo360/evpp/tree/master/apps/evnsq