C++负载均衡远程调用学习之上报功能与存储线程池

目录

[1. Lars-reportV0.1 report模块介绍](#1. Lars-reportV0.1 report模块介绍)

[2.Lars-reporterV0.1 reporter项目目录构建](#2.Lars-reporterV0.1 reporter项目目录构建)

[3.Lars-ReporterV0.1 数据表和proto协议环境搭建](#3.Lars-ReporterV0.1 数据表和proto协议环境搭建)

4.Lars-ReporterV0.1上报请求业务处理

5.Lars-ReporterV0.1上报请求模块的测试

6.Lars-ReporterV0.2开辟存储线程池-网络存储分离


1. Lars-reportV0.1 report模块介绍

  1. 存储线程池及消息队列

​ 我们现在的reporter_service的io入库操作,完全是在消息的callback中进行的,那么实际上,这回占用我们server的工作线程的阻塞时间,从而浪费cpu。所以我们应该将io的入库操作,交给一个专门做入库的消息队列线程池来做,这样我们的callback就会立刻返回该业务,从而可以继续处理下一个conn链接的消息事件业务。

​ 所以我们就要在此给reporter_service设计一个存储数据的线程池及配套的消息队列。当然这里面我们还是直接用写好的`lars_reactor`框架里的接口即可。

> lars_reporter/src/reporter_service.cpp

```c

#include "lars_reactor.h"

#include "lars.pb.h"

#include "store_report.h"

#include <string>

thread_queue<lars::ReportStatusRequest> **reportQueues = NULL;

int thread_cnt = 0;

void get_report_status(const char *data, uint32_t len, int msgid, net_connection *conn, void *user_data)

{

lars::ReportStatusRequest req;

req.ParseFromArray(data, len);

//将上报数据存储到db

StoreReport sr;

sr.store(req);

//轮询将消息平均发送到每个线程的消息队列中

static int index = 0;

//将消息发送给某个线程消息队列

reportQueues[index]->send(req);

index ++;

index = index % thread_cnt;

}

void create_reportdb_threads()

{

thread_cnt = config_file::instance()->GetNumber("reporter", "db_thread_cnt", 3);

//开线程池的消息队列

reportQueues = new thread_queue<lars::ReportStatusRequest>*[thread_cnt];

if (reportQueues == NULL) {

fprintf(stderr, "create thread_queue<lars::ReportStatusRequest>*[%d], error", thread_cnt) ;

exit(1);

}

for (int i = 0; i < thread_cnt; i++) {

//给当前线程创建一个消息队列queue

reportQueues[i] = new thread_queue<lars::ReportStatusRequest>();

if (reportQueues == NULL) {

fprintf(stderr, "create thread_queue error\n");

exit(1);

}

pthread_t tid;

int ret = pthread_create(&tid, NULL, store_main, reportQueues[i]);

if (ret == -1) {

perror("pthread_create");

exit(1);

}

pthread_detach(tid);

}

}

2.Lars-reporterV0.1 reporter项目目录构建

int main(int argc, char **argv)

{

event_loop loop;

//加载配置文件

config_file::setPath("./conf/lars_reporter.conf");

std::string ip = config_file::instance()->GetString("reactor", "ip", "0.0.0.0");

short port = config_file::instance()->GetNumber("reactor", "port", 7779);

//创建tcp server

tcp_server server(&loop, ip.c_str(), port);

//添加数据上报请求处理的消息分发处理业务

server.add_msg_router(lars::ID_ReportStatusRequest, get_report_status);

//为了防止在业务中出现io阻塞,那么需要启动一个线程池对IO进行操作的,接受业务的请求存储消息

create_reportdb_threads();

//启动事件监听

loop.event_process();

return 0;

}

```

​ 这里主线程启动了线程池,根据配置文件的`db_thread_cnt`数量来开辟。每个线程都会执行`store_main`方法,我们来看一下实现

> lars_reporter/src/store_thread.cpp

```c

#include "lars.pb.h"

#include "lars_reactor.h"

#include "store_report.h"

struct Args

{

thread_queue<lars::ReportStatusRequest>* first;

StoreReport *second;

};

//typedef void io_callback(event_loop *loop, int fd, void *args);

void thread_report(event_loop *loop, int fd, void *args)

{

//1. 从queue里面取出需要report的数据(需要thread_queue)

thread_queue<lars::ReportStatusRequest>* queue = ((Args*)args)->first;

StoreReport *sr = ((Args*)args)->second;

std::queue<lars::ReportStatusRequest> report_msgs;

//1.1 从消息队列中取出全部的消息元素集合

queue->recv(report_msgs);

while ( !report_msgs.empty() ) {

lars::ReportStatusRequest msg = report_msgs.front();

report_msgs.pop();

//2. 将数据存储到DB中(需要StoreReport)

sr->store(msg);

}

}

3.Lars-ReporterV0.1 数据表和proto协议环境搭建

void *store_main(void *args)

{

//得到对应的thread_queue

thread_queue<lars::ReportStatusRequest> *queue = (thread_queue<lars::ReportStatusRequest>*)args;

//定义事件触发机制

event_loop loop;

//定义一个存储对象

StoreReport sr;

Args callback_args;

callback_args.first = queue;

callback_args.second = &sr;

queue->set_loop(&loop);

queue->set_callback(thread_report, &callback_args);

//启动事件监听

loop.event_process();

return NULL;

}

```

​ 每个线程都会绑定一个`thread_queue<lars::ReportStatusRequest>`,然后一个线程里面有一个loop,来监控消息队列是否有消息事件过来,如果有消息实现过来,针对每个消息会触发`thread_report()`方法, 在`thread_report()`中,我们就直接将`lars::ReportStatusRequest`消息存储到db中。

​ 那么,由谁来给每个线程的`thread_queue`发送消息呢,就是agent/客户端发送的请求,我们在处理`lars::ID_ReportStatusRequest` 消息分发业务的时候调用`get_report_status()`来触发。

> lars_reporter/src/reporter_service.cpp

4.Lars-ReporterV0.1上报请求业务处理

```c

void get_report_status(const char *data, uint32_t len, int msgid, net_connection *conn, void *user_data)

{

lars::ReportStatusRequest req;

req.ParseFromArray(data, len);

//将上报数据存储到db

StoreReport sr;

sr.store(req);

//轮询将消息平均发送到每个线程的消息队列中

static int index = 0;

//将消息发送给某个线程消息队列

reportQueues[index]->send(req);

index ++;

index = index % thread_cnt;

}

```

​ 这里的分发机制,是采用最轮询的方式,是每个线程依次分配,去调用`thread_queue`的`send()`方法,将消息发送给消息队列。

​ 最后我们进行测试,效果跟之前的效果是一样的。我们现在已经集成进来了存储线程池,现在就不用担心在处理业务的时候,因为DB等的io阻塞,使cpu得不到充分利用了。

5.Lars-ReporterV0.1上报请求模块的测试

六、Lars-Load Balance Agent负载代理

1) 简介

​ 一个服务称为一个模块,一个模块由modid+cmdid来标识

modid+cmdid的组合表示一个远程服务,这个远程服务一般部署在多个节点上

LB Agent以UDP方式为业务方提供:1、节点获取服务;2、节点调用结果上报服务

1.1 业务1-节点获取服务:

​ 业务方每次要向远程服务发送消息时,先利用modid+cmdid去向LB Agent获取一个可用节点,然后向该节点发送消息,完成一次远程调用;具体获取modid+cmdid下的哪个节点是由LB Agent负责的

1.2 业务2-节点调用结果上报服务

​ 对LB Agent节点的一次远程调用后,调用结果会汇报给LB Agent,以便LB Agent根据自身的LB算法来感知远程服务节点的状态是空闲还是过载,进而控制节点获取时的节点调度.

![4-Lars-agent](./pictures/4-Lars-agent.png)

6.Lars-ReporterV0.2开辟存储线程池-网络存储分离

LB Agent拥有5个线程,一个LB算法:

  • UDP Server服务,并运行LB算法,对业务提供节点获取和节点调用结果上报服务;为了增大系统吞吐量,使用3个UDP Server服务互相独立运行LB算法:`modid+cmdid % 3 = i`的那些模块的服务与调度,由第`i+1`个UDP Server线程负责

  • Dns Service Client:是dnsserver的客户端线程,负责根据需要,向dnsserver获取一个模块的节点集合(或称为获取路由);UDP Server会按需向此线程的MQ写入获取路由请求,DSS Client将MQ到来的请求转发到dnsserver,之后将dnsserver返回的路由信息更新到对应的UDP Server线程维护的路由信息中

  • Report Service Client:是reporter的客户端线程,负责将每个模块下所有节点在一段时间内的调用结果、过载情况上报到reporter Service端,便于观察情况、做报警;本身消费MQ数据,UDP Server会按需向MQ写入上报状态请求

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