深入解析非阻塞Golang IO框架nbio
在本篇文章中，我们将深入分析一个高性能的网络编程框架：nbio。
nbio项目里也包含了在nbio之上构建的nbhttp，这个不在我们讨论范围。
nbio同样采用了经典的Reactor模式，事实上，Go语言中的许多异步网络框架都是基于这种模式设计的。
老规矩，先运行nbio程序代码，
Server:
使用nbio.NewGopher()函数创建一个新的Engine实例。传入nbio.Config结构体来配置 Engine 实例，包括：
Network: 使用的网络类型，这里是tcp。
Addrs: 服务器要监听的地址和端口，这里是 ":8888"（即监听本机的8888端口）。
MaxWriteBufferSize: 写缓冲区的最大大小，这里设置为 6MB。
其他配置可以自行查看。
然后使用g.OnData()方法为 Engine实例注册一个数据接收回调函数。这个回调函数在收到数据时被调用。
回调函数接收两个参数：连接对象c和收到的数据 data。在回调函数内部，我们使用c.Write()方法将收到的数据原样写回给客户端。
Client:
乍一看有点麻烦。其实是服务端和客户端共用了一套结构。
客户端通过nbio.Dial连接服务端，连接成功封装成nbio.Conn，AddConn这个conn。
这里的nbio.Conn是实现了标准库的net.Conn 接口的
接着调用Write往服务端写数据，当服务端接收到数据后，Server端的处理逻辑是把数据原样发送给客户端，当客户端接收到数据一样OnData会被回调，最后客户端主动关闭这个连接。
下面来看几个主要结构。
Engine本质上就是核心管理器。会管理所有的listener poller 和worker poller。这两种poller有什么区别吗？
区别在职责上。
listener poller只负责accept新的连接，当一个新的客户端conn到来时，会从pollers挑选一个worker poller，然后把conn加入到对应的worker poller，之后worker poller负责处理此conn的读写事件。
所以当我们启动程序的时候，如果只监听一个地址的情况下，那么程序的poll数= 1(listener poller) + pollerNum。
从上面的字段也可以看出，你可以自定义一些配置和回调。比如你可以设置当新连接到来时的回调函数onOpen，也可以设置一个conn数据到来时的回调函数onData等。
Conn结构体，用于表示一个网络连接。一个conn只属于一个poller。对应的writeBuffer:当数据一次没写完时，剩下的先存在writeBuffer，等待下次可写事件到来继续写入。
至于poller结构，这里就是一个抽象的概念，用于管理底层的多路复用 I/O（如linux的epoll、darwin上的kqueue 等）
注意这里的pollType，nbio默认epoll采用的是水平触发(LT)，当然用户也可以设置成边缘触发(ET)。
介绍完基本的结构，接下来进入代码的流程。
上面服务端的代码，当你调用Start启动程序后，
代码还是易懂的，整体看就四个部分。
第一部分：初始化 listener
根据 g.network 的值（如 "unix", "tcp", "tcp4", "tcp6"），为每个要监听的地址（g.addrs）创建一个新的 poller。这里的 poller主要用于管理监听套接字上的事件。如果创建 poller 时出错，将停止之前创建的所有监听器并返回错误。
第二部分：初始化一定数量的 poller
根据pollerNum创建对应个数的worker poller。这些poller用于处理已连接套接字上的读/写事件。如果在创建过程中遇到错误，将停止所有监听器和之前创建的工作 poller，然后返回错误。
第三部分：启动所有的 worker poller
为每个工作 poller 分配一个读缓冲区（由 g.readBufferSize 决定大小），并发地启动这些 poller。
第四部分：启动所有的 listener
启动所有之前创建的监听器。开始监听对应地址的连接请求。
至于poller的启动，
分为两种，如果是一个listener poller，
listener poller 就是等待新连接，然后通过NBConn封装成nbio conn结构，最后通过取模操作获取其中一个woker poller。把连接加入到对应的poller中。
这里一个有趣的设计，在管理conns上，结构是slice，作者直接使用的conn的fd来作为下标。
这样还是有好处的,
连接超多的情况下，GC的时候负担会比map小。
能防止串号问题。
最后通过调用addRead把对应的conn fd加入到epoll。
这里没有注册写事件是合理的，因为在新连接上还没有收到任何数据，所以暂时没有需要发送的数据。这种做法可以避免一些不必要的系统调用，从而提高程序的性能。
如果是worker poller的启动，它的工作就是等待加入的那些conns的事件到来，进行对应的处理。
这段代码也很好理解。等待事件到来，遍历对应的事件列表，判断事件类型，相对应的处理。
EpollWait中只有msec是可以用户动态修改的，通常情况下，我们主动调用EpollWait都会设置msec=-1，msce=-1会使得函数一直等待，直到至少有一个事件发生，否则的话一直阻塞。这种方法在事件发生较少的情况下非常有用，因为它可以最大限度地减少 CPU占用率。
如果希望尽可能快速响应事件，可以将msec设置为 0。这将使 EpollWait立即返回，不等待任何事件。这种情况下，你的程序可能会更频繁地调用EpollWait，但能够在事件发生后立即处理它们。当然，这就会导致CPU占用率较高。
如果你的程序可以承受一定的延迟，并希望减少 CPU占用率，可以将msec设置为一个正数。这将使得EpollWait在指定的时间内等待事件。如果在这段时间内没有事件发生，函数将返回，你可以选择在稍后再次调用EpollWait。这种方法可以降低 CPU占用率，但可能会导致较长的响应时间。
nbio对应这个值的调整策略是:当事件数量大于0时，msec=20(这个20应该是作者测试后综合考量？)。
字节跳动的netpoll代码是这样的，如果事件数量大于0，会设置msec为0。如果事件小于等于0，设置msec=-1，然后调用Gosched()使得当前Goroutine主动让出P。
然而，nbio中主动切换的代码已经被注释掉了。根据作者在issue中的解释，最初他参考了字节的方法加入了主动切换。但在对 nbio 进行性能测试时，发现加入与不加入主动切换对性能没有明显区别，因此最终决定将其移除。
事件的处理部分，
如果是可读事件，你可以通过内置或者自定义的内存分配器来得到相应的buffer，然后调用ReadAndGetConn读取数据，而不需要每次都申请一遍buffer。
如果是可写事件的话，会调用flush把buffer里未发送的数据发送出去。
逻辑也很简单，写多少是多少，写不进去把剩下的重新放入writeBuffer，下轮epollWait触发再写。
如果写完了，那就没数据可写了，重置这个conn的事件为读事件。
主逻辑就差不多是这样了。
等等，我们一开始说一个新连接进来的时候，我们对一个连接只注册了读事件，没注册写事件，写事件是什么时候注册的？
当然是你调用conn.Write的时候，
当conn的数据到来时，底层读完数据，会回调OnData函数，此时你可以调用Write向对端发送数据，
当数据没写完，就把剩余数据放入到writeBuffer，这样就会触发执行modWrite，就会把conn的写事件注册到epoll中。
总结
相较于evio，nbio不会出现惊群效应。
evio是通过不断无效的唤醒epoll，来达到逻辑的正确性。而nbio是尽可能的减少系统调用，减少无谓的开销。
易用性上，nbio实现了标准库net.Conn，同时很多设置可配置化，用户可以自由定制，自由度较高。
读写上会使用预先分配的buffer，提高应用性能。
总之，nbio是一款不错的高性能非阻塞的网络框架。
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