高效的网络消息类实现

感谢gogoplayer提供的思路。

 

事情的经过是这样的：几天前gogoplayer跟我提到想用引用计数来解决消息广播时拷贝多份的问题，顺带提到boost::shared_ptr的引用计数是线程安全的。这一点跟我的记忆有出入，于是查boost的手册确认了一下，发现从1.33.0开始shared_ptr就用了lock-free来实现线程安全，相当高效。

 

于是就想把原本的NetMessage队列改为shared_ptr<NetMessage>队列。这时回顾之前的实现方式，发现存在内存动态分配次数过多的问题：

NetMessage中的内容是保存在vector中的，写入数据至少会造成一次动态内存分配；

把NetMessage添加到NetMessage队列的尾部，又会造成第二次动态内存分配；

如果改用share_ptr，shared_ptr需要通过new出来的指针初始化，造成第三次分配；

shared_ptr本身的引用计数对象造成第四次动态内存分配。（这一点可以通过boost提供的make_shared来消除）

所以发送一条网络消息至少会造成三次动态内存分配和回收操作。而大部分网络消息往往只有十几个字节，即使用了tcmalloc之类的内存池，还是相当蛋疼。

 

解决方案：

NetMessage根据其内容的长度，分别采用数组和shared_ptr<vector<char> >的策略来存储数据，如果数据量少，则用内部数组，如果数据量大或者需要共享（如广播的情况），则初始化vector来存储。

NetMessage的拷贝，如果数据量少，则只是几个字节的内存拷贝，如果数据量大，只是复制智能指针。两种情况都相当轻量。

动态存储内容的NetMessage，用了copy on write手法以保证线程安全和正确性。

NetMessage的队列改成用vector来实现，因vector预留历史最大分配内存的特性，可以避免频繁的内存分配。

 

此外，给NetMessage类新增了一些兼容stl的接口，用以适配stl算法。