C++实现服务器压力测试框架

C++实现服务器压力测试框架

flyfish 2015-3-9


模拟大量客户端对服务器进行压力测试框架

头文件
#pragma once
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/array.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/asio/deadline_timer.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>


class CSession: 
	public boost::enable_shared_from_this<CSession>


{
public:
	CSession(const std::string IP, unsigned short port,int m_heartbeat_timer_minutes,boost::asio::io_service& io_service_);
	~CSession(void);

private:
	boost::asio::ip::tcp::endpoint m_ep;
	boost::asio::ip::tcp::socket m_sock;
	boost::asio::ip::tcp::resolver m_resolver;


	boost::array<unsigned char, 4096> read_buffer;
	boost::array<unsigned char, 4096> write_buffer;


	boost::asio::deadline_timer heartbeat_timer;
	int m_heartbeat_timer_minutes;//心跳间隔 以分为单位


	void receive_handler(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred);//接收数据处理结果
	void connect_handler(const boost::system::error_code &ec); //连接处理结果
	void heartbeat_handler(const boost::system::error_code &ec); //心跳处理结果
	void login_handler(const boost::system::error_code &ec,std::size_t bytes_transferred);//登录结果的处理
	void start_receive();//开始接收数据
	void send_handler(const boost::system::error_code &ec);
	std::size_t check_frame(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred);//校验数据
	void parse_frame(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred);//解析数据
public:
	void start_send();//其他地方调用时 只需要把任务加到任务队列 执行 io_service_.post(boost::bind(&CSession::start_send, this));
	void start();//启动停止
	void stop();
	void login();//登录
	void heartbeat();//心跳
	task m_task_queue;//线程安全的任务队列
};

实现文件

#include "Session.h"

CSession::CSession(  
	const std::string IP,
	unsigned short port,
	int heartbeat_timer_minutes,
	boost::asio::io_service& io_service_)
	: m_resolver(io_service_),
	m_sock(io_service_),
	heartbeat_timer(io_service_),
	m_nConnectState(0),

	m_ep(boost::asio::ip::address::from_string(IP),port),
	m_pObj(nullptr),
	m_heartbeat_timer_minutes(heartbeat_timer_minutes),
	m_nHeartbeatCount(0)

	
{

	read_buffer.fill(0);

}
void CSession::start()
{

	m_sock.async_connect(m_ep,
		boost::bind(&CSession::connect_handler,
		shared_from_this(),
		boost::asio::placeholders::error));
}

CSession::~CSession(void)
{
	stop();
}
void CSession::stop()
{
	heartbeat_timer.cancel();
	m_sock.close();

}


std::size_t CSession::check_frame(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred)
{
	//bytes_transferred 已经接收的字节数
	//返回0 表示 验证通过
	//返回1 表示 需要继续验证
	
}
void CSession::parse_frame(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred)
{
	if (!ec) 
	{ 
	
	}	
}

void CSession::start_receive()
{
	m_sock.async_receive(boost::asio::buffer(read_buffer), 
		boost::bind(&CSession::receive_handler,
		shared_from_this(),
		boost::asio::placeholders::error,
		boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
}
void CSession::receive_handler(const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred) 
{ 
	if (!ec) 
	{ 

		//check_frame 验证接收的数据,当验证成功时,开始
		boost::asio::async_read(m_sock,boost::asio::buffer(read_buffer),
			boost::bind(&CSession::check_frame,
			shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error,
			bytes_transferred),

			boost::bind(&CSession::parse_frame,
			shared_from_this(),
			boost::asio::placeholders::error,
			bytes_transferred));





		m_sock.async_receive(boost::asio::buffer(read_buffer), 
			boost::bind(&CSession::receive_handler,
			shared_from_this(),
			boost::asio::placeholders::error,
			boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
	} 
	else
	{
		stop();
	}
} 

void CSession::heartbeat()
{
	unsigned char c[256];
	UINT nLen = process_hartbeat(c);//生成心跳数据
	m_sock.async_write_some(boost::asio::buffer(c,nLen),boost::bind(&CSession::heartbeat_handler,shared_from_this(),boost::asio::placeholders::error));
}

void CSession::heartbeat_handler(const boost::system::error_code &ec)
{
	if (!ec)
	{
		heartbeat_timer.expires_from_now(boost::posix_time::minutes(m_heartbeat_timer_minutes));
		heartbeat_timer.async_wait(boost::bind(&CSession::heartbeat,shared_from_this()));

	}
	else
	{
		stop();
	}
}


void CSession::login()//登录
{
	//连接完成 发送登录帧
	//*******************************************************************************************
	unsigned char c[256];
	UINT nLen = process_login(c);//生成登录数据 例如 c中存储了用户名称和密码等


	m_sock.async_write_some(boost::asio::buffer(c,nLen),boost::bind(&CSession::login_handler,
		shared_from_this(),
		boost::asio::placeholders::error,
		boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
}
void CSession::login_handler(const boost::system::error_code &ec,std::size_t bytes_transferred)
{
	if (!ec) 
	{ 
		start_receive();//启动接收
		heartbeat();
	}
	else
	{
		stop();
	}
}

void CSession::connect_handler(const boost::system::error_code &ec) 
{ 

	if (!ec) 
	{ 
		boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::microseconds(500));
	
		login();//连接成功之后开始登录
	}
	else
	{
		
		boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::microseconds(60000));
		start();//连接失败 需要再次连接



	}
} 

void CSession::start_send()
{
	//从线程安全的任务队列中获取一个任务开始发送
	std::tuple<bool,task> ret=m_task_queue.get_nonblock();
	if (std::get<0>(ret))
	{
		unsigned char* c=std::get<1>(ret).data;
		int nLen=std::get<1>(ret).len;
		/**************************************************************************************************/
		m_sock.async_write_some(boost::asio::buffer(c,nLen),boost::bind(&CSession::send_handler,
			shared_from_this(),
			boost::asio::placeholders::error));
	}

}
void CSession::send_handler(const boost::system::error_code &ec)
{
	if (!ec) 
	{ 
		start_send();//任务队列不为空时,开始发送下一个任务
	}
}

在start中调用async_connect,当连接完成时,connect_handler就会被调用,通过 ec查看有没有连接成功, 
每当有一个或多个字节被接收并保存至缓冲区时,receive_handler() 函数就会被调用。
通过 ec查看有没有接收成功,  bytes_transferred 表示具体接收的字节数。

为了接受缓冲区 staying alive,所以使用了enable_shared_from_this
shared_from_this不能在构造函数中使用,所以连接函数放在start中




使用方式


class client
{
public:
	boost::shared_ptr<CSession> m_pSocket;//创建继承于enable_shared_from_this类的对象时必须使用智能指针
};
std::vector<client> client_queue;//存储生成的客户端实例


boost::asio::io_service m_io_service;
boost::asio::io_service::work m_work(m_io_service);//即使io任务完成,也不退出

std::string IP="192.168.1.1";
unsigned short port=8000;
int heartbeat=10;


for (int i=0;i<client_queue.size();i++)
{
boost::shared_ptr<CSession>p (new CSession(IP,port,heartbeat,(m_io_service)));
client_queue.at(i)->m_pSocket->start();
}
boost::thread t(boost::bind(&boost::asio::io_service::run,boost::ref(m_io_service)));


多线程调用run方式

int thread_count=(std::max)(static_cast<int>(boost::thread::hardware_concurrency()),1);//至少有一个线程运行
boost::thread_group tg;
for (int i=0;i<thread_count;i++)
{
	tg.create_thread(boost::bind(&boost::asio::io_service::run,boost::ref(m_io_service)));
	boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(5));
}

只要将任务加入到任务队列,执行 m_pSocket->start_send();


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