国产网络库libhv开源四周年回顾

libhv是一个跨平台的c/c++网络库，本文写在libhv开源四周年之际，借机回顾了libhv的发展历程。

github地址：https://github.com/ithewei/libhv

无心插柳，扬长避短

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时光荏苒，如白驹过隙。
往事回首，恰插柳成荫。

libhv 的 first commit 记录是在2018年8月28日，芳龄25的我在阅面科技搬砖，刚刚从PC客户端转型做linux服务端开发（想扒拉我牛马一生的可以看我的另一篇博客，一个程序猿的自传）。

libhv最初只是我个人积累的一些跨平台基础设施代码片段，连库都算不上，如时间、日志、线程、字符串等，也就是现在的 base模块，她最初也不叫libhv，叫hw（不是碰瓷华为，也不是硬件，仅仅是我个人名字的首字母缩写），后面因为在项目中使用过libevent、libuv（c语言领域大名鼎鼎的网络库），但总觉得有不好用或者不好理解的地方，如libevent的bufferevent就非常难以理解，函数命名也不统一，参数里有很多宏定义，造成了极大的认知负担；libuv的命名倒是非常规整，统一以uv_作为前缀，唯一我认为极不好用的一点是uv_write函数，需要扩展uv_write_t结构体构造一个写请求，然后在写完成回调里去释放uv_buf_t和这个写请求结构体，对于非阻塞写的内存管理完全交给用户，没有提供一个便捷的内置实现，这里对新手来说非常难以使用好，每次写请求都需要malloc/free的示例写法绝不是合理的。关于常见c/c++网络库的echo-server写法比较以及ping-pong性能测试见 echo-servers 目录。

于是我发奋图强，凿壁借二大爷家的光，走马观花了libevent、libev、libuv、nginx、redis源码，给hw加上了event 事件循环模块，封装了select、poll、epoll、kqueue等多种IO多路复用模型，（ libhv拥有了event模块，就犹如张无忌获得了九阳神功这门高深内功，开发应用层协议那就是小菜一碟），并易名为libhv，寓意高性能的事件循环库 High-performance event loop library（强行寓意，我TM真是个人才啊）。但libhv绝不是闭门造车和简单的重复造轮子，她站在巨人上的肩膀上再创作，扬长避短，去糟取精，精雕细琢，她有着自己的信仰和使命，为国产争光。

当然有人说没必要开发使用网络库，直接使用epoll不行吗？也就socket->bind->listen->accept、epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait几个系统API，当然可以，但当你真正工程实践时，且不论跨平台，定时心跳、定时推送需要用到定时器、write、close的线程安全问题、非阻塞写队列的维护、读缓冲readbuf的自动扩缩容、粘包分包的处理、负载均衡策略，哪一项不是有挑战性的难题，久而久之自然就形成了一层封装，形成所谓的网络库，而且网络库需要时间的沉淀和考验。

精心呵护，深耕细作

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一颗幼苗想要长成为参天大树，必先深深扎根于大地，然后不断施肥浇水、悉心照料，才能茁壮成长。

在2019年到2020年，2年的时间里，libhv都在不断完善和新增功能阶段，包括：

• 参考 陈硕的muduo 和 奇虎360的evpp，提供了c++类封装的 evpp 模块；
• 实现了本世纪最通用的HTTP协议以及WebSocket协议，源代码见 http 模块，客户端接口设计参考了 python 的 requests ，服务端接口设计参考了 golang 的 gin 和 nodejs 的 express（所以libhv真不是闭门造车，反倒是山寨之王）；
• 集成了openssl、mbedtls、gnutls等SSL/TLS库提供加密功能，源代码见 ssl 模块；

起步阶段，libhv的star数量增长是非常缓慢的，我记得在我2020年5月面试字节时（想了解字节面试的可以看我的另外一篇博客 十面字节跳动，欢迎找我内推），libhv才四百多星，下图是我在 star-history 网站下载的一张star走势图：

在2020年11月，有一段直线上升期，那是因为该月内上了几次github trending榜，所以star数量猛增突破了1k星，为此我还高兴了好一阵，特写了一篇博文纪念之，见 纪念libhv上github trending （决不放过任何一个可以吹牛的机会）。

直到2021年2月28日，我才正式release了第一个版本，见 github releases 记录 。

2021、2022两年的时间里，主要是完善了教程和技术支持，包括：

• 建立了 QQ技术交流群 739352073，目前已有群成员1k+，欢迎入群交流；
• 提供了很多的示例代码，见 examples 目录；
• 编写了 libhv入门教程（写教程可一点不比写代码轻松）；

当然也有技术上的重大更新，包括：

• 内置拆包模式，支持固定包长、分隔符、头部长度字段三种常见的拆包方式（这个在c/c++领域绝对是首屈一指，目前我只在java的netty里见过），详见 TCP如何处理粘包与分包；
• http添加了HttpService::Static设置静态资源目录，以及HttpService::Proxy设置代理转发，可以很方便实现和nginx的配置文件里location、root、proxy_pass类似功能；
• 添加了 mqtt 模块（利用了上面提到的拆包功能，整个mqtt协议实现只花了不到 600 行，非常适合学习开发自定义协议）
• 可靠UDP支持，集成了KCP（私下实现了c语言版本的kcptun，这部分尚未开源）

齐心协力，厚积薄发

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世上绝没有随随便便的成功，一切偶然其实也是必然。

令我欣慰的是，自建群以来，我收到不少说libhv简单易用、已用于生产环境、通过libhv学到了很多等正向反馈；当然也有出现bug的反馈，也都会及时跟进修复；群管理员也非常给力，非常耐心地答疑解惑，再次感谢他们的付出（当然也呼吁大家提问前能先翻阅下 FAQ文档，80%的问题可以在这里面找到答案，关于网络编程里常见的坑请参考 网络编程十宗罪 排查下）；另外 contributors 也多了十几位，可惜我没有薪资报酬你们，都是用爱发电。

libhv的口号是让世上没有难写的网络程序，虽然目前已取得一些成效，但还有很长的路要走。
关于libhv的一些后续计划，见 https://github.com/ithewei/libhv/blob/master/docs/PLAN.md

包括：

• 开发libhv官网
• redis client：redis同步/异步客户端
• mysql client：mysql同步/异步客户端（虽然我不太赞成使用c/c++开发数据库CURD业务）
• async DNS：异步DNS（自实现或者接入cares）
• 绑定到其它语言，如lua、js、python，可以使用脚本开发业务逻辑
• hrpc ：基于libhv实现RPC框架，兼容grpc、thrift协议（注：简单的rpc实现可以参考 examples目录 下的 jsonrpc，protorpc，当然一个完善的RPC框架涉及IDL自动生成各种语言的脚手架、服务注册与发现、负载均衡、重试、熔断、限流等，推荐看 brpc的文档，能学到很多，目前能满足多语言版本的成熟RPC框架也就grpc、thrift）
• rudp: 可靠UDP（目前接入了KCP，后续可能接入FEC、QUIC）
• io_uring：接入io_uring尝鲜
• coroutine：协程，我的想法是等c++20成熟后，直接基于c++20的协程实现
• cppsocket.io：基于libhv实现c++版本的 socket.io
• IM-libhv：基于libhv实现IM即时通信，例如网页即时聊天、即时消息推送、微信小程序、手机app消息推送、PC软件消息推送等等
• MediaServer-libhv：基于libhv实现流媒体服务，类似 srs、ZLMediaKit
• GameServer-libhv：基于libhv实现游戏服务，类似 skynet、kbengine

以上列举的这些计划和应用场景仅供参考，抛砖引玉，给大家提供一个思路；

一个人的时间精力毕竟有限，只有依靠社区的力量才能做大做强，建立起生态，希望有越来越多的人能加入到libhv的贡献中来。

最后，想说的是：

即使c++推出标准网络库，我希望ta也有用武之地；
即使终将凋零，至少ta曾经绽放过；
为开源精神点赞！
为国产争光！