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反应堆开发模型被绝大多数高性能服务器所选择,上一篇所介绍的IO多路复用是它的实现基础。定时触发功能通常是服务器必备组件,反应堆模型往往还不得不将定时器的管理囊括在内。本篇将介绍反应堆模型的特点和用法。

首先我们要谈谈,网络编程界为什么需要反应堆?有了IO复用,有了epoll,我们已经可以使服务器并发几十万连接的同时,维持高TPS了,难道这还不够吗?

我的答案是,技术层面足够了,但在软件工程层面却是不够的。

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对于服务器的并发处理能力,我们需要的是:每一毫秒服务器都能及时处理这一毫秒内收到的数百个不同TCP连接上的报文,与此同时,可能服务器上还有数以十万计的最近几秒没有收发任何报文的相对不活跃连接。同时处理多个并行发生事件的连接,简称为并发;同时处理万计、十万计的连接,则是高并发。服务器的并发编程所追求的就是处理的并发连接数目无限大,同时维持着高效率使用CPU等资源,直至物理资源首先耗尽。

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TCP连接的关闭有两个方法close和shutdown,这篇文章将尽量精简的说明它们分别做了些什么。

为方便阅读,我们可以带着以下5个问题来阅读本文:

1、当socket被多进程或者多线程共享时,关闭连接时有何区别?

2、关连接时,若连接上有来自对端的还未处理的消息,会怎么处理?

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这篇文章将试图说明应用程序如何接收网络上发送过来的TCP消息流,由于篇幅所限,暂时忽略ACK报文的回复和接收窗口的滑动。

为了快速掌握本文所要表达的思想,我们可以带着以下问题阅读:

1、应用程序调用read、recv等方法时,socket套接字可以设置为阻塞或者非阻塞,这两种方式是如何工作的?

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上一篇中,我们已经建立好的TCP连接,对应着操作系统分配的1个套接字。操作TCP协议发送数据时,面对的是数据流。通常调用诸如send或者write方法来发送数据到另一台主机,那么,调用这样的方法时,在操作系统内核中发生了什么事情呢?我们带着以下3个问题来细细分析:发送方法成功返回时,能保证TCP另一端的主机接收到吗?能保证数据已经发送到网络上了吗?套接字为阻塞或者非阻塞时,发送方法做的事情有何不同?

要回答上面3个问题涉及了不少知识点,我们先在TCP层面上看看,发送方法调用时内核做了哪些事。我不想去罗列内核中的数据结构、方法等,毕竟大部分应用程序开发者不需要了解这些,仅以一幅示意图粗略表示,如下:

 

图1 一种典型场景下发送TCP消息的流程

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