服务器基本框架+两种事件驱动模型

服务器编程基本框架

服务器程序基本框架都一样，不同之处在于逻辑处理。

逻辑单元就是一个进程或线程，功能就是解析请求和给出相应

网络存储单元：比如文件的上传和下载

-------请求队列是各单元之间的通信方式的抽象
-------请求队列通常被实现为池的一部分
I/O处理单元接收到客户请求时:需要以某种方式通知一个逻辑单元来处理该请求。
同样，多个逻辑单元同时访问一个存储单元时:也需要采用某种机制来协调处理竞态条件。

I/O处理单元是服务器管理客户连接的模块

功能：

• 等待并接受新的客户连接
• 接收客户数据
• 将服务器响应数据返回给客户端。

但是数据的收发不一定在 I/O 处理单元中执行，也可能在逻辑单元中执行，具体在何处执行取决于事件处理模式。

网络存储单元可以是数据库、缓存和文件，但不是必须的

两种高效的事件处理模式

服务器程序通常需要处理三类事件：I/O事件、信号及定时事件

**有两种高效的事件处理模式：**Reactor模式和Proactor模式

同步 I/O 模型通常用于实现 Reactor 模式，异步 I/O 模型通常用于实现 Proactor 模式

Reactor模式

Reactor 模式的工作流程：

主线程只负责监听文件描述符，有事件发生就把读写事件放入请求队列，由工作线程负责读写数据，接受新的连接，处理客户请求。

使用同步 I/O实现的 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有数据可读
3. 当socket有数据可读，epoll_wait通知主线程，主线程将socket可读事件放入请求队列
4. 唤醒请求队列上的某个工作线程，完成读取数据，处理客户请求的工作，然后往epoll内核事件表中注册写就绪事件
5. 主线程调用epoll_wait等待socket可写
6. 当可写时，epoll_wait通知主线程，主线程把socket可写函数放入请求队列
7. 睡眠在某个工作队列的工作线程被唤醒，往socket写入服务器处理客户请求的结果

Proactor模式

Proactor 模式将所有 I/O 操作都交给主线程和内核来处理（进行读、写），工作线程仅仅负责业务逻辑。

1. 主线程调用 aio_read 函数向内核注册 socket 上的读完成事件，并告诉内核用户读缓冲区的位置，以及读操作完成时如何通知应用程序（这里以信号为例）。
2. 主线程继续处理其他逻辑。
3. 当 socket 上的数据被读入用户缓冲区后，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经可用。
4. 应用程序预先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来处理客户请求。工作线程处理完客户请求后，调用 aio_write 函数向内核注册 socket 上的写完成事件，并告诉内核用户写缓冲区的位置，以及写操作完成时如何通知应用程序。
5. 主线程继续处理其他逻辑。
6. 当用户缓冲区的数据被写入 socket 之后，内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经发送完毕。
7. 应用程序预先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来做善后处理，比如决定是否关闭 socket

模拟 Proactor 模式

使用同步 I/O 方式模拟出 Proactor 模式。

原理是：主线程执行数据读写操作，读写完成之后，主线程向工作线程通知这一”完成事件“。那么从工作线程的角度来看，它们就直接获得了数据读写的结果，接下来要做的只是对读写的结果进行逻辑处理。