# NetServer
本项目为C++11编写的基于epoll的多线程网络服务器框架，应用层实现了简单的http服务器和一个回声服务器，其中http解析和get方法请求，目前支持静态资源访问，支持http长连接；
## 项目目的
学习C++知识、部分C++11的语法和编码规范、学习巩固网络编程、网络IO模型、多线程、git使用、linux命令、TCP/IP已经HTTP协议等知识
在项目过程中参阅了网上许多优秀的博客和开源项目，也参考了陈硕和林亚的代码，在此向他们致敬！
## BUILD
$ make
$ make clean
## RUN
$ ./netserver [port] [IO_ThreadNum] [Worker_ThreadNum]
例： $ ./netserver 80 4 2
表示开启80端口，采用4个IO线程、2个工作线程的方式
## TECH
1. 基于epoll的IO复用机制实现reactor模式，采用边缘触发(ET)模式和非阻塞模式
2. 由于采用ET模式，read、write和accept的时候必须采用循环的方式，直到error==EAGAIN为止，防止漏读等清况，这样的效率会比LT模式高很多，减少了触发次数
3. 线程模型将划分为主线程、IO线程和worker线程，主线程接收客户端连接（accept），并通过Round-Robin策略分发给IO线程，IO线程负责连接管理（即事件监听和读写操作），worker线程负责业务计算任务（即对 数据进行处理，应用层处理复杂的时候可以开启）
4. 基于时间轮实现定时器功能，定时剔除不活跃连接，时间轮的插入、删除复杂度为O(1)，执行复杂度取决于每个桶上的链表长度
5. 采用智能指针管理多线程下的对象资源
6. 支持HTTP长连接
7. 支持优雅关闭连接
a. 通常情况下，由客户端主动发起FIN关闭连接
b. 客户端发送FIN关闭连接后，服务器把数据发完才close，而不是直接暴力close
c. 如果连接出错，则服务器可以直接close
## 性能测试
该项目采用了两款开源的http压力测试工具“wrk”和“WebBench”，其中使用了林亚改写后的[WebBench](https://github.com/linyacool/WebBench)
* 测试方法
* 模拟1000条TCP连接，持续时间60s
* 测试长连接情况
* 考虑到磁盘IO的影响，分别对有/无磁盘IO影响两种情况做测试，测试时服务器的响应报文分别为:
保存到内存中的HTTP报文（无磁盘IO影响）、HTTP报头+读取磁盘的index.html网页（有磁盘IO影响）
* 测试环境（虚拟机环境下测试，性能可能较物理机低）
* CPU: Intel(R) Core(TM) i5-4440 CPU @ 3.10GHz
* Memory: 2G
* VirtualBox 5.2.20
* OS: CentOS Linux release 7.0.1406
* kernel: 3.10.0-123.el7.x86_64
### 单线程测试 （执行命令：./netserver 80 0 0）
* wrk测试结果：9万+QPS、4万+QPS
* 内存中的HTTP报文（无磁盘IO影响）
* index.html网页（有磁盘IO影响）
* WebBench测试结果
* 内存中的HTTP报文（无磁盘IO影响）
* index.html网页（有磁盘IO影响）
### 多线程测试1 （4个IO线程 执行命令：./netserver 80 4 0）
* wrk测试结果：21万+QPS、5万+QPS
* 内存中的HTTP报文（无磁盘IO影响）
* index.html网页（有磁盘IO影响）
### 多线程测试2 （4个IO线程 2个工作线程 执行命令：./netserver 80 4 2）
* wrk测试结果：19万+QPS、11万+QPS
* 内存中的HTTP报文（无磁盘IO影响）
* index.html网页（有磁盘IO影响）
# 开发记录
* 2019-02-21 Dev: 实现IO线程池，性能比单线程提升30+%，由EventLoopThreadPool类对IO线程进行管理，主线程accept客户端连接，并通过Round-Robin策略分发给IO线程，IO线程负责事件监听、读写操作 和业务计算
* 2019-02-21 Fix: 修复多线程下HttpServer::HandleMessage函数中phttpsession可能为NULL，导致出现SegmentFault的情况。因为新连接事件过早的添加到epoll中，而HttpSession还没new，如果这时 候有数据来时，会出现phttpsession==NULL，无法处理数据，段错误。
* 2019-02-24 Dev: 实现worker线程池，响应index.html网页的性能比单线程提升100+%；实现了跨线程唤醒
* 2019-03-17 Dev: 基于时间轮实现定时器功能，定时剔除不活跃连接，时间轮的插入、删除复杂度为O(1)，执行复杂度取决于每个桶上的链表长度
* 2019-03-27 Dev&Fix: 把部分关键的原始指针改成智能指针，解决多线程下资源访问引起的内存问题；修复一些内存问题（段错误、double free等）；添加注释
* 2019-03-28 Fix: 头文件包含次序调整；部分函数参数加const修饰和改为引用传递，提高程序效率
* 2020-01-17 Dev: 增加了简易协程实现（基于ucontext.h）和简易的异步日志库，不过目前尚未应用到本项目中（供了解学习）
C++11编写的基于epoll的多线程网络服务器框架，应用层实现了简单的http服务器和一个回声服务器
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2024-06-05
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本项目为C++11编写的基于epoll的多线程网络服务器框架，应用层实现了简单的http服务器和一个回声服务器，其中http解析和get方法请求，目前支持静态资源访问，支持http长连接；.zip （50个子文件） 
content 
eventloopthreadpool.h 683B timermanager.cpp 6KB timer.cpp 945B httpsession.cpp 9KB poller.cpp 3KB eventloop.h 2KB httpserver.cpp 5KB tcpconnection.h 3KB socket.cpp 2KB image 
WebBench_html.png 26KB wrk_hello_4_iothread.png 24KB wrk_hello_4_iothread_2_workerthread.png 25KB wrk_html.png 24KB wrk_hello.png 23KB wrk_html_4_iothread_2_workerthread.png 23KB wrk_html_4_iothread.png 24KB WebBench_hello.png 26KB Makefile 432B eventloop.cpp 3KB tcpserver.cpp 3KB channel.h 2KB coroutine coroutine.h 2KB coroutine_test.cpp 3KB coroutine.cpp 2KB README.md 1KB eventloopthread.cpp 1KB threadpool.cpp 2KB echoserver.cpp 2KB tcpserver.h 2KB main.cpp 1KB timermanager.h 2KB eventloopthreadpool.cpp 1KB threadpool.h 2KB NetServer.pro 892B echoserver.h 878B timer.h 1KB httpserver.h 2KB
index.html 185B eventloopthread.h 704B .gitignore 270B poller.h 913B channel.cpp 2KB socket.h 766B httpsession.h 3KB tcpconnection.cpp 10KB README.md 5KB log logger.h 3KB logger.cpp 8KB logtest.cpp 3KB README.md 2KB资源评论
