快速构建MMO服务器框架（三）boost.asio初步

 c10k问题已经成为历史。（详细）

 Boost.Asio is a cross-platform C++ library for network and low-level I/O
programming that provides developers with a consistent asynchronous model using
a modern C++ approach. （详细）

通过asio，可以以很简洁的方式处理网络连接，如以下例子，创建了一个异步的TCP服务器（转自boost.asio的tutorial）：
// // server.cpp // ~~~~~~~~~~ // // Copyright (c) 2003-2008 Christopher M. Kohlhoff (chris at kohlhoff dot com) // // Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See accompanying // file LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) // #include <ctime> #include <iostream> #include <string> #include <boost/bind.hpp> #include <boost/shared_ptr.hpp> #include <boost/enable_shared_from_this.hpp> #include <boost/asio.hpp> using boost::asio::ip::tcp; std::string make_daytime_string() { using namespace std; // For time_t, time and ctime; time_t now = time(0); return ctime(&now); } class tcp_connection : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection> { public: typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> pointer; static pointer create(boost::asio::io_service& io_service) { return pointer(new tcp_connection(io_service)); } tcp::socket& socket() { return socket_; } void start() { message_ = make_daytime_string(); boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_), boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error, boost::asio::placeholders::bytes_transferred)); } private: tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service) : socket_(io_service) { } void handle_write(const boost::system::error_code& /*error*/, size_t /*bytes_transferred*/) { } tcp::socket socket_; std::string message_; }; class tcp_server { public: tcp_server(boost::asio::io_service& io_service) : acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 13)) { start_accept(); } private: void start_accept() { tcp_connection::pointer new_connection = tcp_connection::create(acceptor_.io_service()); acceptor_.async_accept(new_connection->socket(), boost::bind(&tcp_server::handle_accept, this, new_connection, boost::asio::placeholders::error)); } void handle_accept(tcp_connection::pointer new_connection, const boost::system::error_code& error) { if (!error) { new_connection->start(); start_accept(); } } tcp::acceptor acceptor_; }; int main() { try { boost::asio::io_service io_service; tcp_server server(io_service); io_service.run(); } catch (std::exception& e) { std::cerr << e.what() << std::endl; } return 0; }
（注：上例要编译通过需要链接boost的system库，在linux环境下的文件名为libboost_system-mt.so。linux下普通用户权限运行，出现permission denied错误，把 acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 13))的端口号13改为0-1023(IANA保留)之外的端口号即可）

以上代码做的事情：
创建一个tcp服务器，监听并异步accept；
accept成功后建立连接，异步发送当前时间字符串，继续accept...

寥寥几行代码，一个在当前主流服务器硬件配置下可以支持数万连接的tcp服务器就已经架设起来了。再配合boost的timer，简单的单服网游框架嫩芽已经破土而出了，哇哈哈。

此处，还有一些需要稍微深入的细节：
1、io_service所实现的是proactor模式。关于proactor和reactor模式的区别，不想装B的话可以简单理解成 proactor在读写操作完成后才通知（即异步io，典型的实现如iocp），reactor是在可进行读写时通知用户去操作（如epoll），（深入） 。实际上，io_service在windows下的实现就用了iocp，linux下的内部实现是epoll reactor（也可以换成poll / select）。由此引出第二个问题：
2、linux下asio的epoll用了et还是lt模式？粗略看了一下源代码，没发现et的影子。boost的mail list中作者也表示有把实现改成采用et模式的计划，不过日期是2005年的，目前最新的版本（boost 1.41）都还没实现，这效率...硬件性能都已经符合摩尔定律翻了几番了，当然在我朝同样符合摩尔定律的还有房价。
3、如果关联到io_service的socket是阻塞的，结果会怎样？以上代码并没有调用设置non blocking的选项。似乎“同步”“异步”“阻塞”“非阻塞”的定义在这里区分得也比较明晰，比如 reactor+非阻塞socket 就称为non-blocking synchronous。推测可能会出现的现象是blocking的socket影响了当前所在线程的其它socket的并发。
4、timer的列表是如何维护的？粗略看了一下实现，timer按照触发时间保存在二叉堆中，每次步进则执行触发时间<当前时间的timer。而timer本身也记录了在heap中的索引，可以实现快速删除，比较高效。
5、如果采用epoll实现的io_service运行在单线程下，那么有可能会出现处理网络io的时间太长，影响了游戏逻辑处理的情况。多线程的io_service有什么猫腻还要继续研究。

今天先写到这吧。