TCP并发服务器构建

• 单循环服务器：服务端同一时刻只能处理一个客户端的任务
• 并发服务器：服务端同一时刻可以处理多个客户端的任务
• TCP服务端并发模型
  • 多进程

• 进程资源开销大，安全性高
  • 多线程

• 线程相对于进程资源开销小，相同资源环境下，并发量比进程大
  • 线程池
    • 为了解决多进程多线程模型在服务器运行过程中，频繁创建和销毁进程线程带来的时间消耗问题
    • 基于生产者和消费者编程模型，以及任务队列，实现的一套多线程框架
  • IO多路复用

    • 对多个文件描述符的读写可以复用一个进程

    • 在不创建新的进程线程的前提下，使用一个进程实现对多个文件读写的同时监测

    • select实现IO多路复用

      • 创建文件描述符集合
      • 添加关注的文件描述符到集合
      • 使用select传递集合表给内核，内核开始监测事件
      • 当内核监测到事件时，应用层select将解除阻塞，并获得相关的事件结果
      • 根据select返回的结果做不同的情况处理

    • 函数接口

      • void FD_CLR(int fd, fd_set *set); 从集合中移除描述符
      • int FD_ISSET(int fd,fd_set *set); 检查描述符是否在集合中
      • void FD_SET(int fd, fd_set *set); 添加描述符到集合
      • void FD_ZERO(fd_set *set) 清空集合
      • select ：int select(int nfds,fd_set*readfds,fd_set *writefdsfd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)
        • 功能：传递文件描述符结合表给内核并等待获取事件结果
        • 参数：
          • nfds：关注的最大文件描述符+1；
          • readfds：读事件的文件描述符集合；
          • writefds：写事件的文件描述符集合；
          • exceptfds：其他事件的文件描述符集合；
          • timeout：设置select监测时的超时时间；NULL：不设置超时时间（select一直阻塞等待）
        • 返回值：成功：返回内核监测的到达事件的个数；失败：-1；0：超时时间到达，但没有事件发生，则返回0

      

    • select的优缺点

      • 优点：
        • 跨平台：几乎所有Unix-like系统都支持
        • 简单易用：API相对简单，易于理解
        • 超时控制：可以设置精确的超时时间
      • 缺点：
        • 性能问题：每次调用都需要遍历所有描述符
        • 描述符限制：FD_SETSIZE通常限制为1024
        • 内存拷贝：每次调用都需要在用户空间和内核空间之间拷贝fd_set
        • 线性扫描：需要遍历所有描述符来检查状态