《Linux高性能服务器编程》 读书笔记

第一章 TCP/IP协议族

数据链路层可以看成是一个网卡驱动，为上层提供了一个统一的接口。

Telnet协议是一种远程登录协议，它使得我们能在本地完成远程任务。

---

第二章 IP协议详解

---

第三章 TCP协议详解

产生复位报文段的三种情况：

1. 访问不存在的端口
2. 异常终止连接
3. 处理半打开连接

tcp交互数据流（Telnet，ssh）和成块数据流（ftp）

tcp利用紧急指针标志和紧急指针来实现所谓的带外数据（只有一个字节）。

---

第五章 Linux网络编程基础API

分为三个部分：

1. socket地址API（ip，port）
2. socket基础API（sys/socket.h）
3. 网络信息API（netdb.h，用于主机名和IP地址的转换）

---

第六章 高级IO函数

详见书中。

---

第七章 linux服务器程序规范

（需要更深入地理解）

1. 系统日志（Linux提供了一个写日志的接口）
2. 用户信息（UID, EUID, GID, EGID）
3. 进程间关系
4. 系统资源限制
5. 改变工作目录和根目录
6. 服务器程序后台化

---

第八章 高性能服务器程序框架

阻塞IO，IO复用，信号驱动IO都是同步IO模型，因为它们都是在IO事件发生之后，由应用程序来完成（将数据从用户空间写入内核空间）。对异步IO来说，则是全部交给了内核（数据在内核和用户空间之间的移动由内核完成）。同步IO向应用程序通知的是IO就绪事件，异步IO对应用程序通知的是IO完成事件。

两种高效的事件处理模式：reactor模式（同步IO模型）和Proactor模式（异步IO模型）

Proactor模式将所有的IO操作交给主线程和内核来完成：

并发编程就是为了提高CPU的利用率嘛，如果是计算密集型的那并发编程就没有用了。

并发编程模式：

1. 半同步半异步模式：同步线程用于处理客户逻辑，异步线程用于处理IO事件，一种变体如下（这其实是reactor模式，因为传的是socket）：
   
   
2. 领导者追随者模式：
   

有限状态机（一种高效的逻辑处理方式）的使用：举了一个解析http的例子。（由于不知道http的头部长度，所以我们通过使用状态机边解析边判断，如果未读完则继续读取，解析出错则可以直接返回，不用等到全部读完才解析了）这个有限状态机的代码实现值得研究。

提高服务器性能的其他建议：

1. 使用池（内存池，进程池，线程池，连接池）：以空间换时间，避免对内核的频繁访问。内存池通常用于socket的接收缓存和发送缓存，连接池通常用于服务器或服务器群的内部永久连接（例如：每个逻辑单元要访问数据库时，直接从连接池中取得一个连接实体并使用，完成之后再返回给连接池）。
2. 减少数据复制（比如ftp需要发送一个文件，可以直接使用零拷贝函数sendfile，而不用读到应用缓冲区再发送给内核）
3. 上下文切换和锁：不应该有太多的线程，尽量避免使用锁（锁不但不处理任何业务逻辑，还需要访问内核资源），减少锁的粒度（使用读写锁）。

---

第九章 IO复用

IO多路复用的应用：

1. 客户端非阻塞的connect，可以同时发起多个连接
2. splice函数也可以用来实现零拷贝，将用户输入内容直接定向到网络连接上（用户输入就是文件描述符0）。

---

第十章 信号

统一事件源：

---

第十一章 定时器

使用一个链表来升序存储每个定时器的触发内容，当有定时事件发生时，主循环（使用统一事件源）监测到可读事件就会去遍历链表执行可以执行的定时事件。可以使用这个方法去实现服务端定时清除非活跃连接的功能。

两种高效的管理定时器的容器：时间轮（哈希）和时间堆（二叉树）

---

高性能IO框架库libevent

linux服务器必须处理的三种事件：IO事件，信号和定时事件（这三种都可以统一事件源）。

源码

---

其他