Boost系列之asio库简易使用及遇到的问题(UDP)
1、个人学习asio的一些步骤和看法
首先我都是直接文档怼上:Boost.Asio - 1.68.0
在看文档需要了解一下大概;
Overview - 1.68.0 (boost.org),Using Boost.Asio - 1.68.0理论部分居多,简单阅读可以了解asio的内部细节;
Tutorial - 1.68.0 (boost.org),Examples - 1.68.0 (boost.org)这两个章节主要讲解如何使用asio库;
Reference - 1.68.0 (boost.org)这个章节对我来说在开发应用打开最多的章节,里面包含了asio库API的方方面面,值得粗读和细读;
剩余章节没有细究;
2、我用到了哪些asio特性
- io_context
- buffer(异步读写)
- ip::udp ip::endpoint socket属性操作
- 以及部分timers内容
3、下面是使用asio作为udp-server的sample 片段代码
c++
void gvstream::CaptureMultiPartFrame() {
m_receiver_socket.async_receive_from(
boost::asio::buffer(m_message.data(), m_message.size()),
m_tramitter_endpoint,
// 由HandleMultipartMessage函数处理接收到的信息
boost::bind(&aingvstream::HandleMultipartMessage, this,
boost::asio::placeholders::error,
boost::asio::placeholders::bytes_transferred)
);
}
void gvstream::HandleMultipartMessage(const boost::system::error_code& err, size_t bytesTransferred) {
char* multiPartPacket = new char[m_packet_size];
memcpy(multiPartPacket, m_message.data(), bytesTransferred);
// 详细解析收到的信息包
uint64_t blockId = ProcessPacket(multiPartPacket, bytesTransferred);
// 检测一个帧数据被拆分成多个packet后,server接收到packet组成帧的完整性
CheckFrameCompletion(blockId);
// 再次异步接收
CaptureMultiPartFrame();
}
上面的片段是Asio-UDP-Server最精彩的桥段,使用异步接收的方式处理收到的消息,再通过回调函数再次异步接收。
4、问题和思考
问题:在代码片段注释里已经明确的说明了代码的意图。这时我们可以想到所有的异步接收实际上是同步处理(在HandleMultipartMessage 里调用CaptureMultiPartFrame ),那么对于UDP这种没有不稳定,不保证数据重传、正确性的协议,丢包时有发生;而且在上面的片段代码中,当client大量数据传输到server端时,丢包率极高。这是因为ProcessPacket 占据了大量的CPU时间,导致在新包到来时还没有调用CaptureMultiPartFrame从而导致丢包。
思考:这里的简单应用问题很多,往往需要自定义实现重传或直接TCP协议。再不然就是使用线程池+异步接收的方式实现降低丢包率甚至不丢包。这里都非常的繁琐,这是在windows层面我们可以使用系统自带的IOCP实现UDP-Server基本可以完美的解决问题,它内部使用线程池+消息队列的方式防止大量数据到来来不及处理的问题。
要想了解IOCP-UDP可以参考我的文章:https://blog.csdn.net/youzai2017/article/details/138321593