项目一总结

项目整体

简单介绍

Linux下的主从Reactor模型高性能服务器框架。 采用One_Thread_One_Loop的Reactor模型，内部采用了epoll的IO复用模型，其中主Reactor线程接受新连接，将其加入从Reactor线程中，接受连接和处理事件区别处理，有效提高并发量。

项目碰到的难点

配置模块

描述

是一个json格式的配置文件读取的结构体config，内部的数据包括服务器的名称,开始绑定的第几个cpu,线程数量，日志等级、日志划分等级、日志路径;

配置的格式

日志文件的配置文件采用的是json的格式，并且c++采用的库是jsoncpp来进行解析的；

同步日志模块

描述

是一个同步的日志模块，可以实现日志的等级设置，日志的文件和终端输出，并且可以通过json格式的配置文件达到按小时、天、月来给日志分文件输出。

日志的等级

• TRACE：一种低级别的日志，是显示各个函数的调用关系的，很低级别的日志，所以很少使用。
• DEBUG：指出细粒度信息事件，对调试应用程序是非常有帮助的，主要用于开发过程当中打印一些运行信息。
• INFO：打印一些重要的信息，这个能够用于生产环境中输出程序运行的一些重要信息。
• WARN：表明会出现潜在错误的情形。
• ERROR：表明出现了系统错误和异常，无法正常完成目标操作。

时间轮与定时模块

时间轮描述

为了对于定时任务每次都需要循环检测是否到达了时间，采用时间轮的形式来解决这个问题。

时间轮的原理

• 轮子的分类：秒轮、分轮、时轮、天轮；
• 将大于60秒的定时任务包装成一个类（除了秒轮的其他轮），并且析构的时候执行该任务将分轮的任务加入到秒轮任务（只有秒轮任务才是真正的任务，其他轮上的是到时间插入到秒轮的这个任务）；

定时模块描述

将定时任务插入到时间轮中，在事件循环中传入现在的时间，用现在的时间和上次执行时间轮的时间相比较，如果超过1s，那么时间轮就应该转动起来，并且将到时间的任务全部pop出去，然后就会触发任务；

定时任务与任务队列以及epoll循环的关系

事件以及事件循环模块

事件描述

将epoll_event的文件描述符fd与对应的事件触发封装成的一个类，使得框架更加方便
epoll的几个关键宏：

• EPOLLERR：发生错误
• EPOLLHUP：对端关闭
• EPOLLIN：有读读事件发生
• EPOLLOUT：有写事件发生
• EPOLLPRI：有外带数据发生

事件的功能

• 将fd与对应的读、写、关闭、错误事件相关联，封装成一个类方便操作；
• 将对应的读、写、关闭、错误事件分别实现一个虚函数，方便发生什么事件调用什么函数；
• 将事件的读、写使能实现，使能之后重新上树；
• 管道事件可以用于测试与触发epoll循环；

事件循环的描述

• 使用unordered_map存储所有的事件，并管理所有的事件；
• 管理epoll的循环，对epoll监听到的就绪事件（如读、写、关闭、错误）进行相应的操作；
• 管理任务队列，对不是在该线程的任务可以直接执行，不是的话加入任务队列，并且考虑了定时任务；
• 管理定时任务，使用的是时间轮，将定时任务插入到时间轮中；
• epoll循环、任务队列、定时任务的关系：在epoll循环之后是任务队列的处理，这样能够保证对于所有链接的所有操作，都是在一个线程中进行的，不涉及线程安全问题！

SocketOpt模块

描述

SocketOpt是一个纯粹的工具类，封装了socket的各种工具，比如，将各个函数（socket、bind、accept、connect）进行封装。并且可以设置（setsockopt函数实现）Tcp的延迟确定、端口复用、非阻塞连接、保持长连接等。

其他

• accpet的参数设置的是一个最大值的宏

EventLoopThread与EventLoopThreadPool模块

EventLoopThread描述

将EventLoop循环放进一个线程中，在该线程中对EventLoop进行管理，比如设置线程是不是启动、线程号的记录等等

EventLoopThreadPool描述

将读取的静态配置中的线程池数量读取，并创建多个EventLoopThread，将其存储在一个thread_变量中，并且设置可以让所有的线程的EventLoop跑起来的函数作为启动函数，并且通过线程和cpu的绑定实现稳定的服务器性能。

EventLoopThreadPool功能简述

• 构造函数的时候实现线程的创建和管理
• 得到一个可以获取所有的EventLoop的函数，方便管理
• 实现线程和cpu的绑定以实现更好的稳定性能

Connection和Acceptor模块

Connection描述

一个对连接进行管理的模块，继承的是Event模块，是一个对连接事件的管理类。

Connection的功能

• 既然是继承的Event，表示他是一个事件，所以是一个fd与event相结合的类；
• 继承了Event，表示对新连接的管理，新连接的各个回调函数的设置；

Acceptor的描述

创建连接的类，可以挂载在某一个EventLoop的任务队列中实现服务器的绑定以及监听新连接的作用；

TcpServer模块

实现的是主Reactor部分的逻辑，实现的是将新连接封装成connection对象，然后挂载到子Reactor部分去。

TcpServer的功能逻辑

• 实例化Acceptor对象，然后将服务器接受连接的逻辑挂载在任务队列中，然后通过pipeEvent唤醒Epoll循环之后执行任务队列----开启监听（设置监听到新连接的回调函数）；
• 有连接进来，将连接封装成connection对象，并且设置各种任务的回调（读、写、关闭、完成回调等）然后给到子线程的EventLoop中的任务队列，然后将任务设置为上子线程的EventLoop的树，监听连接的事件；
• 管理非活跃的连接，将任务添加进定时任务队列中，如果时间到了那么运行定时任务清楚非活跃的连接。

DNS服务模块

描述

实现的是本地解析DNS的过程，开启一个线程专门解析特定的域名得到IP，将IP存储在unordered_map的哈希表中，然后主线程去读取就好了

为什么设置这个功能

• 使得同一个域名可以不用多次请求；
• 后台解析线程的方式可以减少因为查询IP所浪费的时间；
• 通过配置文件实现定时的更新频率和时间的设置；