Slack: A C++ Network Library basing on Reactor

Introduction

陈硕老师的muduo代码整体过了一遍，收获很多，尽管整个过程并不轻松，头一次看这么复杂的源码。代码和书都是第一遍看，很多细节没有深究，打算第二遍把整个逻辑重新梳理一下，顺道记在博客里，整个学习过程，遇到的问题，解决的方案，以及为什么的trade off

Goals

• 理解Reactor设计的总体思路，以及要解决的问题。和陈硕老师推荐的Linux系统下C++多线程服务端编程模式one loop per thread + thread pool这样设计的原因
• 使用Catch2做单元测试，使用C++11语法对源代码部分重写，去除Boost依赖，完全使用标准库基础设施
• 学习使用Git做版本控制，使用Travis做持续集成，构建工具采用CMake

Environment

• OS: Ubuntu 18.04 (64 bit)
• Compiler: GCC 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04)
• Build: CMake 3.10.2

Design

• 按照base，log，net和http的顺序依次实现四个独立的库（muduo中只是按照base和net，示例放到example中）
• 单元测试用例放在各自的库所在文件夹

Features

• 底层使用Epoll水平触发实现IO多路复用，文件描述符均为非阻塞
• 原子类依赖C++11中的atomic，借助智能指针shared_ptr和unique_ptr管理资源，去除Boost依赖
• RAII编程技巧，借助对象的生存期管理资源的申请和释放
• 定时器事件借助timerfd，线程唤醒事件通知借助eventfd，以及监听和连接套接字，统一纳入到IO多路复用体系中
• 基于红黑二叉搜索树的定时器队列
• 基于双缓冲的异步日志
• Reactor设计模式，主Reactor通过accept接受连接，按照Round Robin的方式依次派发给线程池中的次Reactor

Statistics

1. 代码统计

2. ab测试（ab是Apache基金会下的一款HTTP服务器压测工具）

   ab -c 100 -n 100 -k http://localhost:8000/
   

   并发数100，测试100次，Keep-alive（长连接）

   作为对比，使用了Nodejs的Express框架，访问的都是https://github.com/plantree/Slack的html内容

   Nodejs：

   

   Slack（线程1）：

   

   Slack（线程10）：

   

   测试是一项复杂而细致的工作，这里只是简单测试，略作比较，后面会再去研究。

Plan

• 继续研究muduo源码，熟悉各种网络编程的例子
• 丰富HTTP服务器，实现为REST风格接口
• 学习Java，了解Netty

Reference

• https://github.com/chenshuo/muduo
• 《Linux多线程服务端编程》
• 《Unix网络编程》
• 《Unix环境高级编程》
• 《Linux系统编程手册》