第3章 多線程服務器的適合場合與常用編程模型

3.1 基本概念

• 同步和異步

  針對程序和內核的交互

  • 同步：用戶進程觸發IO操作，等待或輪詢的查看IO是否就緒

  • 異步：用戶進程觸發IO操作，繼續做自己的事情，當IO操作完成通知進程

• 阻塞和非阻塞

  針對進程在訪問數據，更具IO的狀態采取不同的方式

  • 阻塞：數據的讀寫會一直等待
  • 非阻塞：數據的讀寫會立即返回狀態值

• IO模型

  • 同步阻塞IO：用戶進程發起IO操作，阻塞等待IO的完成，之后繼續運行剩下的程序，浪費CPU資源
  • 同步非阻塞IO：用戶進程發起IO操作，可以返回做其他的事情，需要用戶進程不斷詢問IO操作是否就緒，浪費比必要的CPU資源
  • 異步阻塞IO：用戶進程發起IO操作，不等待，當內核完成通知用戶進程，但通過select函數判斷文件描述符的狀態是阻塞的
  • 異步非阻塞IO：用戶進程發起IO操作，不等待，當內核完成通知用戶進程，對數據進行處理

3.2 單線程服務器的常用編程模型

• non-blocking IO + IO multiplexing: 事件循環(event loop)，事件驅動(event-driven)和事件回調的方式實現

• Reactor模型

  • 優點：編程容易，效率高
  • 缺點：基于事件驅動的模型要求事件回調函數必須是非阻塞的，涉及到網絡IO請求響應式協議，容易割裂業務邏輯，使其分布在多個回調函數中，不容易理解和維護

3.3 多線程服務器的常用編程模型

每個請求創建一個線程，使用阻塞式IO

使用線程池，同樣使用阻塞式IO

non-blocking IO + IO multiplexing

Leader/Follower

3.4 進程間通信只用TCP

• 進程間通信(IPC):

  • 匿名管道（pipe）

  • 具名管道（FIFO）

  • POSIX消息隊列

  • 共享內存

  • 信號

  • Socket

• 同步原語：

  • 互斥鎖（mutex）

  • 條件變量（condition variable）

  • 對寫鎖（reader-writer lock）

  • 文件鎖（record locking）

  • 信號量（semaphore）

• TCPport有進程獨占，操作系統會自動回收， listening port和已建立連接的TCPsocket都是文件描述符，當進程結束會關閉所有的文件描述符。程序意外退出不會留下垃圾，程序重啟后比較容易恢復，不需要重啟系統。port的獨占可以防止程序重復運行

• TCP長連接的好處：

  • 容易定位分布式系統中的服務之間的依賴關系
  • 通過接受和發送隊列的長度比較容易定位網絡或程序故障，正常情況netstat打印的Recv-Q和Send-Q都應該接近0，或在0附近擺動。Recv-Q保持不變或持續增加，通常意味著服務進程的處理速度變慢，可能發生阻塞或死鎖。如果Send-Q保持不變或持續增長，有可能對方服務器太忙、來不及處理，也有可能網絡中某個路由器或交換機故障造成丟包，甚至對方掉線

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的muduo学习笔记 - 第3章 多线程服务器的适合场合与常用编程模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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