MyWebServer

Introduction

基于muduo网络库的C++ 高性能简单静态web服务器。

对muduo进行了一些优化：

1. 允许踢除空闲连接；

2. 尽量使用C++标准库，减少了代码量；

3. 简化了定时器实现，使用堆而不是基于红黑树的set；

4. 分别实现 epoll ET/LT两种模式（位于不同branch）；

   ......

此外，日志模块使用了spdlog库，单元测试使用了gtest库。

Envoirment

• OS：Ubuntu18.04
• Complier: g++ 7.5.0
• Memory：8G
• CPU：i5 10400
• Thread Number：12

Build

./build.sh	#默认生成debug版本

如果想要运行单元测试，需要先安装gtest：https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/README.md

如果未安装spdlog库，则使用header-only形式，会导致编译较慢。安装spdlog静态库，可以大大加快编译速度。

Usage

./MyWebServer [-s thread_numbers] [-b] [-p process_numbers] [-h heartbeat_seconds]

-b：benchmark模式，只打印 ERROR/FATAL 级别日志。

-s：开启sub线程数量，不包括主线程，默认数量 4。

-p：开启进程数，大于1时，fork()多个进程监听端口，负载均衡。其中每一个进程都有 thread_numbers 个sub线程。默认单进程。

-h：开启空闲踢除，超时时间为 heartbeat_seconds 。

Technical points

• Muti-reactor模式，使用 非阻塞IO + IO复用，分别实现了epoll LT/ET两种模式的网络库。
• 使用了多线程，每个线程一个reactor，主线程仅负责accept连接，将建立的新连接分发给其他线程，使用 Round Robin 算法进行调度。
• 一个线程负责多个连接，每个连接仅被一个线程负责。
• 一个连接上的操作如果位于其他线程，可以通过函数调用的形式排队放进负责该连接的IO线程，以此在不用锁的情况下保证线程安全性 。
• 添加了空闲踢除功能，使用基于小根堆和 timerfd 的定时器关闭超时请求。
• 使用 eventfd 实现了线程的异步唤醒 。
• 使用智能指针等RAII技术，尽量避免使用 new/delete，防止内存泄漏。
• 使用自动状态机解析HTTP请求。

Concurrency Model

特点是one loop per thread，Base IO Thread负责accept(2)新连接，然后把新连接挂在某个sub IO Thread中（采用round-robin 轮询调度的方式来选择sub Reactor）。 线程数固定，IO Threads在进程初始化时创建。

此外，允许fork()多个进程。多个进程共同监听端口，负载均衡。

Performance Comparison

QPS	MyWebServer_ET	MyWebServer_LT	muduo
单进程	92 031	92 055	91 193
双进程	97 054	97 247

单进程开启 5 个 Sub IO Thread，双进程每个进程开启3个 Sub IO Thread。

详细记录