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單線程 + Non-Blocking

 

Vino 整體采用了基于事件驅(qū)動(dòng)的單線程 + Non-Blocking 模型。采用單線程模型，避免了系統(tǒng)分配多線程及線程之間通信的開(kāi)銷，同時(shí)降低了內(nèi)存的耗用。由于采用了單線程模型，為了更好的提高線程利用率，Vino 將默認(rèn) Blocking 的 I/O 設(shè)置為 Non-Blocking I/O，即在線程讀/寫數(shù)據(jù)的過(guò)程中，如果緩沖區(qū)為空/緩沖區(qū)滿，線程不會(huì)阻塞，而是立即返回，并設(shè)置 errno。

 

Vino 最初的靈感來(lái)源于 Computer Systems: A Programmer\'s Perspective 一書講述網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)簡(jiǎn)單的 Web Server，每到來(lái)一個(gè)請(qǐng)求，Web Server 都會(huì) fork 一個(gè)進(jìn)程去處理。顯然，在高并發(fā)的場(chǎng)景下，這種模型是不合理的。每次 fork 進(jìn)程會(huì)帶來(lái)巨大的開(kāi)銷，并且系統(tǒng)中進(jìn)程的數(shù)量是有限的。同時(shí)，伴隨多進(jìn)程帶來(lái)的進(jìn)程調(diào)度的開(kāi)銷也不可小覷，CPU 會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間用于決定調(diào)用哪一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程調(diào)度引發(fā)的進(jìn)程上下文之間的切換，也需要耗費(fèi)相當(dāng)大的資源。

 

很容易聯(lián)想到采用多線程模型來(lái)替代多進(jìn)程模型，相比于多進(jìn)程模型，多線程模型占用的系統(tǒng)資源會(huì)大大降低，但是本質(zhì)上并沒(méi)有減小線程調(diào)度帶來(lái)的開(kāi)銷。為了減小由線程調(diào)度導(dǎo)致的開(kāi)銷，我們可以采用線程池模型，即固定線程的數(shù)量，但是問(wèn)題依舊存在：因?yàn)?Linux 默認(rèn) I/O 是阻塞(Blocking)的，如果線程池中所有的線程同時(shí)阻塞于正在處理的請(qǐng)求，那么新到來(lái)的請(qǐng)求就沒(méi)有線程去處理了。因此，如果我們用 Non-Blocking 的 I/O 替換默認(rèn)的 Blocking I/O，線程將不會(huì)阻塞于數(shù)據(jù)的讀寫，問(wèn)題便可得到解決。

 

HTTP Keep-Alive

 

Vino 支持 HTTP 長(zhǎng)連接(Persistent Connections)，即多個(gè)請(qǐng)求可以復(fù)用同一個(gè) TCP 連接，以此減少由 TCP 建立/斷開(kāi)連接所帶來(lái)的性能開(kāi)銷。每到來(lái)一個(gè)請(qǐng)求，Vino 會(huì)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行解析，判斷請(qǐng)求頭中是否存在 Connection: keep-alive 請(qǐng)求頭。如果存在，在處理完一個(gè)請(qǐng)求后會(huì)保持連接，并對(duì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(用于保存請(qǐng)求內(nèi)容，響應(yīng)內(nèi)容)及狀態(tài)標(biāo)記進(jìn)行重置，否則關(guān)閉連接。

 

以上就是小編對(duì)于怎么實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)站的Web Server的解答。