【代码随想录知识星球】项目分享-muduo核心实现
本项目是参考 muduo 实现的基于 多Reactor 模型的多线程网络库。使用 C++ 11 编写去除 muduo 对 boost 的依赖。
项目已经实现了 Channel 模块、Poller 模块、事件循环模块、日志模块、线程池模块、一致性哈希轮询算法。
- linux kernel version5.15.0-113-generic (ubuntu 22.04.6)
- gcc (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0
- cmake version 3.22
项目采用主从 多Reactor多线程 模型，MainReactor 只负责监听派发新连接，在 MainReactor 中通过 Acceptor 接收新连接并通过设计好的轮询算法派发给 SubReactor，SubReactor 负责此连接的读写事件。
调用 TcpServer 的 start 函数后，会内部创建线程池。每个线程独立的运行一个事件循环，即 SubReactor。MainReactor 从线程池中轮询获取 SubReactor 并派发给它新连接，处理读写事件的 SubReactor 个数一般和 CPU 核心数相等。使用主从 Reactor 模型有诸多优点：
- 响应快，不必为单个同步事件所阻塞，虽然 Reactor 本身依然是同步的；
- 可以最大程度避免复杂的多线程及同步问题，并且避免多线程/进程的切换；
- 扩展性好，可以方便通过增加 Reactor 实例个数充分利用 CPU 资源；
- 复用性好，Reactor 模型本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性；
安装基本工具
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y wget cmake build-essential unzip git下载项目
git clone https://github.com/youngyangyang04/muduo-core.git进入到muduo-core文件
cd muduo-core创建build文件夹，并且进入build文件:
mkdir build && cd build然后生成可执行程序文件：
cmake .. && make -j${nproc}运行程序，进入example文件夹，并且执行可执行程序
cd example && ./testserver- 事件轮询与分发模块：
EventLoop.*、Channel.*、Poller.*、EPollPoller.*负责事件轮询检测，并实现事件分发处理。EventLoop对Poller进行轮询，Poller底层由EPollPoller实现。 - 线程与事件绑定模块：
Thread.*、EventLoopThread.*、EventLoopThreadPool.*绑定线程与事件循环，完成one loop per thread模型。 - 网络连接模块：
TcpServer.*、TcpConnection.*、Acceptor.*、Socket.*实现mainloop对网络连接的响应，并分发到各subloop。 - 缓冲区模块：
Buffer.*提供自动扩容缓冲区，保证数据有序到达。
-
高并发非阻塞网络库
muduo采用Reactor多模型多线程的结合，实现了高并发非阻塞的网络库。 -
智能指针防止悬空指针
TcpConnection继承自enable_shared_from_this，其目的是防止在不该被释放对象的地方释放对象，导致悬空指针的产生。
这样可以避免用户可能在处理OnMessage事件时删除对象，确保TcpConnection以正确方式释放。 -
唤醒机制
EventLoop中使用了eventfd来调用wakeup()，让mainloop唤醒subloop的epoll_wait阻塞。 -
一致性哈希轮询算法
新增ConsistenHash头文件，采用一致性哈希轮询算法，将EventLoop合理分发给每一个TcpConnection对象。
此外，支持自定义哈希函数，满足高并发需求。但需要注意虚拟节点数量不能过少。 -
线程创建有序性
在Thread中通过C++ lambda表达式以及信号量机制，保证线程创建的有序性，确保线程正常创建后再执行线程函数。 -
非阻塞核心缓冲区
Buffer.*是muduo网络库非阻塞的核心模块。当触发相应的读写事件时，内核缓冲区可能没有足够空间一次性发送数据，此时有两种选择：- 第一种是将其设置为非阻塞，但可能造成 CPU 忙等待；
- 第二种是阻塞等待内核缓冲区有空间再发送，但效率低下。
为了解决这些问题，
Buffer模块将多余数据存储在用户缓冲区，并注册相应的读写事件监听，待事件再次触发时统一发送。 -
灵活的日志模块
Logger支持设置日志等级。在调试代码时，可以开启DEBUG模式打印日志；而在服务器运行时，为了减少日志对性能的影响，可关闭DEBUG相关日志输出。
- 完善内存池和完善异步日志缓冲区、定时器、连接池。
- 增加更多的测试用例,如HTTP、RPC。
- 可以考虑引入协程库等模块
- [作者-Shangyizhou]https://github.com/Shangyizhou/A-Tiny-Network-Library/tree/main
- [作者-S1mpleBug]https://github.com/S1mpleBug/muduo_cpp11?tab=readme-ov-file
- [作者-chenshuo]https://github.com/chenshuo/muduo
- 《Linux高性能服务器编程》
- 《Linux多线程服务端编程：使用muduo C++网络库》