服务器程序框架

C/S模型

1. 服务器启动后，创建一个监听 socket，调用 bind 函数将其绑定到特定端口，调用 listen 函数等待客户连接。
2. 服务器稳定运行后，客户端可以调用 connect 函数向其发起连接。由于客户连接请求是随机到达的异步事件，服务器使用某种 I/O 模型（select、poll、epoll）监听这一事件。
3. 当监听到连接请求后，调用 accept 函数接受它，并分配一个逻辑单元（新创建的子进程、子线程）为新的连接服务。逻辑单元读取客户请求，处理该请求，然后将处理结果返回给客户端。
4. 客户端接收到结果后，可继续向服务器发送请求，也可以主动关闭连接。若客户端主动关闭连接，则服务器执行被动关闭连接。至此，通信结束；
5. 服务器在处理一个客户请求时还会监听其他客户请求；

服务器编程框架

• I/O处理单元
  服务器管理客户连接的模块
  工作：等待并接受客户连接，就收客户数据，将服务器响应数据返回给客户端
• 逻辑单元
  通常是一个进程或线程
  工作：分析并处理客户数据，然后将数据传递给 I/O 处理单元或直接发送给客户端；
• 网络存储单元
  可以使数据库、缓存和文件
• 请求队列
  是各单元之间的通信方式的抽象，通常被实现为池的一部分

I/O模型

• 阻塞I/O
  执行的系统调用可能因为无法立即完成操作而被操作系统挂起，直到等待的事件发生为止；
• 非阻塞I/O
  执行的系统调用总是立即返回，而不管事件是否已经发生。若未立即发生，返回 -1，和出错的情况一样，必须根据 errno 来区分
  对 accept、send、recv 而言，事件未发生时 errno 通常被设置为 EAGAIN（再来一次）或者 EWOULDBLOCK（期望阻塞）；对 connect 而言 ，errno 被设置为 EINPROGRESS（在处理中）
• I/O 复用
  （select、poll、epoll）最常用的 I/O 通知机制，应用程序通过 I/O 复用函数向内核注册一组事件，内核通过 I/O 复用函数把其中就绪的事件通知给应用程序。
  I/O复用函数本身是阻塞的，提高程序效率的原因在于同时监听多个 I/O 事件的能力

以上三种都是同步 I/O 模型，因为 I/O 的读写操作，都是在 I/O 事件发生之后，由应用程序来完成的。

• 异步 I /O
  用户可直接对 I/O 执行读写操作，这些操作告诉内核用户读写缓冲区的位置，以及 I/O 操作完成后内核通知应用程序的方式，异步 I/O 的读写操作总是立即返回，而不论 I/O 是否是阻塞的，因为真正的读写操作已经由内核接管

• 区别
  同步I/O 模型要求用户代码自行执行 I/O 操作（将数据从内核缓冲区读入用户缓冲区，或从用户缓冲区写入内核缓冲区）；向应用程序通知的时 I/O 就绪事件
  异步 I/O 由内核来执行 I/O 操作（数据在内核缓冲区和用户缓冲区之间的移动是由内核在“后台”完成）；向应用程序通知的是 I/O 完成事件；

I/O 模型	读写操作与阻塞阶段
阻塞I/O	程序阻塞于读写函数
I/O复用	程序阻塞于I/O复用系统调用，但可同时监听多个I/O事件。对I/O本身的读写操作是非阻塞的
异步I/O	内核执行读写操作并触发读写完成事件。程序没有阻塞阶段

Reactor模式

主线程（I/O处理单元 只负责监听文件描述符上是否有事件发生，有的话立即将该事件通知工作线程（逻辑单元）。除此之外，主线程不做其他实质性的工作。读写数据、接受新的连接、处理客户请求均在工作线程中完成。

• 使用同步I/O（epoll_wait为例），实现Reactor模式的工作流程：

1. 主线程往 epoll 内核事件表中注册 socket 上的读就绪事件
2. 主线程调用 epoll_wait 等待 socket 上有数据可读
3. 当 socket 上有数据可读，epoll_wait 通知主线程，主线程将 socket 可读事件放入就绪队列
4. 睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，它从 socket 读取数据，并处理客户请求，然后往 epoll 内核事件表中注册该 socket 的写就绪事件
5. 主线程调用epoll_wait 等待socket 可写
6. 当socket 可写，epoll_wait 通知主线程，将可写事件放入请求队列
7. 睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，往 socket 上写入服务器处理客户请求的结果

• 工作线程从请求队列中取出事件后，将根据事件的类型来决定如何处理它；