基于 Reactor + 线程池 的高性能 C++17 HTTP 服务器，支持静态文件零拷贝传输、用户注册登录、MySQL 连接池，单机 QPS 破万。
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│ Client │
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┌───────────────── Epoller (epoll + ET) ──────────────────┐
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│ │ Accept │ │ Read │ │ Write │ │ Timer │ │
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│ │ │ Task │ │ │ │
│ │ │ Queue │ │ │ │
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│ │ │ ThreadPool │ │ │ │
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│ │ │ │ W │ W │ W │ W ││ │ │ │
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│ │ ┌─────────▼─────────┐ │ │ │
│ │ │ HttpConn │ │ │ │
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│ │ │ │ HttpParser │ │ │ │ │
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│ │ │ │ HttpHandler │─┼───┼── SqlConnPool │
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│ │ │ │ sendfile │ │ │ │ │
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测试环境：VMware 虚拟机 4 核 8GB，服务端与压测端分离。
| 场景 | 并发 | QPS | 平均延迟 | 吞吐量 |
|---|---|---|---|---|
| 静态首页 (5KB) | 100 | 13,371 | 7.6ms | 64 MB/s |
| 静态首页 (5KB) | 500 | 14,032 | 37.5ms | 67 MB/s |
| 静态首页 (5KB) | 1000 | 10,326 | 115ms | 49 MB/s |
| 大文件 (38MB) | 5 | 11.26 | 352ms | 428 MB/s |
- epoll + ET 模式 — 边缘触发 I/O 多路复用
- Reactor 单线程事件循环 — accept / read / write 由主线程驱动
- 多线程并行处理 — 工作线程池处理 HTTP 解析与业务逻辑，主线程无阻塞
- 处理阶段去锁设计 — 请求处理阶段不持全局锁，4 个工作线程真正并行
- sendfile 零拷贝 — 静态文件直接内核发送，38MB 大文件加载从 1.6s → 50ms
- HTTP/1.1 Keep-Alive — 长连接复用，减少 TCP 握手开销
- 边缘触发批量 accept — 一次事件中循环接受所有并发连接
- 大小写不敏感头解析 — 兼容不同浏览器的 HTTP 头格式
- FIXED / CACHED 双模式 — 固定线程数 or 弹性扩缩容
- 4 种拒绝策略 — THROW / BLOCK / CALLER_RUNS / DISCARD
- 空闲超时回收 — CACHED 模式下空闲线程自动退出
- MySQL 连接池 — 单例，生产者-消费者模型
- 空闲连接扫描回收 — 定时清理超时闲置连接
- SQL 注入防护 —
mysql_real_escape_string()转义 - SHA2 密码哈希 — 数据库侧 SHA2-256 哈希，不传明文
- 手写 HTTP/1.1 解析器（请求行 → 头部 → 包体 状态机）
- GET / POST / HEAD / PUT / DELETE 方法
- URL 解码、表单解析
Content-Type自动推断Cache-Control缓存头- 错误状态码：400 / 404 / 405 / 500
- 异步双缓冲日志，DEBUG / INFO / WARN / ERROR / FATAL 五级
- 自动滚动切分，按文件大小
# 前置依赖
sudo apt install -y cmake build-essential libmysqlclient-dev
# 构建
mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j$(nproc)编辑 config/server.yaml：
# 服务器
port = 8080 # 监听端口
trigMode = 3 # 触发模式: 0=LT+LT, 1=ET+LT, 2=LT+ET, 3=ET+ET
timeoutMs = 60000 # 连接超时(ms)
# 日志
enableLog = true # 是否启用
logLevel = 0 # 0=DEBUG, 1=INFO, 2=WARN, 3=ERROR, 4=FATAL
logRollSize = 104857600 # 单文件最大 100MB
# 线程池
threadMinSize = 4 # 最小线程数
threadMaxSize = 4 # 最大线程数
taskQueueMaxSize = 4096 # 任务队列容量
threadPoolMode = 0 # 0=FIXED, 1=CACHED
threadRejectPolicy = 1 # 0=THROW, 1=BLOCK, 2=CALLER_RUNS, 3=DISCARD, 4=DISCARD_OLDEST
threadIdleTimeoutMs = 60000 # 空闲线程超时
# MySQL 连接池
enableSqlPool = true
sqlHost = 127.0.0.1
sqlPort = 3306
sqlUser = ccb
sqlPwd = 123456
sqlDbName = webserver
sqlMinSize = 4
sqlMaxSize = 32
sqlMaxIdleTime = 300
sqlConnectionTimeout = 1000# 1. 初始化数据库
mysql -u root -p < init.sql
# 2. 启动服务
./build/httpserver
# 浏览器访问
http://localhost:8080/| 阶段 | 优化项 | 效果 |
|---|---|---|
| 原始 | — | 19并发 15个超时，视频 1.6s |
| 第一轮 | ET批量accept + Content-Type映射 + .html后缀补全 |
19/19成功，37ms |
| 第二轮 | sendfile 零拷贝 | 视频 1.6s → 50ms (32×) |
| 第三轮 | 处理阶段去锁 + 直写响应 + Cache-Control | 37ms → 8ms (4.6×) |
| 第四轮 | 任务队列扩容 + BLOCK策略 | 1000并发 109QPS → 10326QPS |
# 单元测试
cd test
g++ -o test_buffer test_buffer.cpp ../src/net/Buffer.cpp -I../include -std=c++17
./test_buffer
# 压力测试
wrk -t4 -c100 -d30s http://192.168.111.100:8080/
wrk -t4 -c500 -d30s http://192.168.111.100:8080/
wrk -t4 -c5 -d30s --timeout 60s http://192.168.111.100:8080/video/xxx.mp4HttpServer/
├── include/ # 头文件
│ ├── common/ # Config, Noncopyable
│ ├── http/ # HttpConn, HttpParser, HttpHandler, HttpRequest, HttpResponse
│ ├── log/ # Logger, AsyncLogger, LogFile, BlockQueue
│ ├── net/ # Epoller, Acceptor, Socket, Buffer, InetAddress
│ ├── pool/
│ │ ├── threadpool/ # ThreadPool, Worker
│ │ └── sqlconnpool/ # SqlConnPool, Connection
│ ├── server/ # Server
│ └── timer/ # HeapTimer
├── src/ # 源文件 (21个 .cpp)
├── config/ # 配置文件
├── webroot/ # 前端静态资源
├── test/ # 单元测试
├── CMakeLists.txt
└── init.sql # 数据库初始化
- I/O: epoll (ET mode), sendfile, non-blocking socket
- 并发: POSIX thread, std::mutex, std::condition_variable
- 数据库: MySQL C API, connection pool
- 日志: 异步双缓冲, spdlog 风格宏接口
- 构建: CMake + C++17
- 前端: Bootstrap + jQuery
GPL 2.0