近年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,客戶端數(shù)量呈現(xiàn)出指數(shù)式增長(zhǎng),這就對(duì)服務(wù)端程序的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),高并發(fā)、低延遲的服務(wù)端框架技術(shù)是一直以來(lái)研究的熱點(diǎn)。服務(wù)端程序要盡可能使數(shù)據(jù)在本端處理時(shí)間短,以便能及時(shí)空出CPU資源去處理后續(xù)請(qǐng)求,以解決因請(qǐng)求在隊(duì)列上堆積造成服務(wù)端程序吞吐量急劇降低,甚至宕機(jī)問(wèn)題。為了提升開(kāi)發(fā)效率,在事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制Reactor模式的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了很多高性能的服務(wù)端開(kāi)發(fā)框架如ACE、Boost.Asio、libevent、libev等,但在吞吐量、響應(yīng)時(shí)間上仍然存在一定的提升空間。對(duì)此本文從通信協(xié)議、多路復(fù)用機(jī)制以及Reactor模式等方面展開(kāi)研究,分析了當(dāng)前服務(wù)端框架技術(shù)的性能瓶頸,對(duì)緩沖區(qū)、線程池進(jìn)行了優(yōu)化工作,并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化了日志處理邏輯,最終提升了服務(wù)端框架的吞吐量,降低了響應(yīng)時(shí)間。并將該框架應(yīng)用在了智慧校園系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中。本文主要研究工作及創(chuàng)新如下:（1）本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù),包括Reactor模式的優(yōu)勢(shì)、Reactor線程池的設(shè)計(jì)思想。接著介紹了基于Reactor模式設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)服務(wù)端框架技術(shù),并對(duì)其迭代的過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,然... 

【文章來(lái)源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議族的分層結(jié)構(gòu)圖??鏈路層：鏈路層是物理層的傳輸通道，可通過(guò)多種傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸，主要是由物理??

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?基于Ｒｅａｃｔｏｒ的高性服務(wù)端框架技術(shù)的研究：與實(shí)例分析??協(xié)議是面向無(wú)連接的協(xié)議，相比與ＴＣＰ協(xié)議不提供可靠傳輸，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需ＡＣＫ??確認(rèn)機(jī)制等因素使得傳輸效率較高［３１］，所以一般在可以容忍部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失、追求傳輸效率??的場(chǎng)景中常常采用ＵＤＰ協(xié)議。??網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層主要承擔(dān)相鄰計(jì)算機(jī)之間的通信工作，通過(guò)填充丨Ｐ的方式來(lái)決定數(shù)據(jù)??包的發(fā)送路徑，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送至合適的網(wǎng)絡(luò)接口［３２—３４］。如果數(shù)據(jù)己發(fā)送至對(duì)端，則將??包頭去掉，隨即送至對(duì)端傳輸層做進(jìn)一步處理。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)層還參與傳輸過(guò)程中流量控制、??擁塞機(jī)制等流程［３５］。??應(yīng)用層：應(yīng)用層主要是面向用戶的，數(shù)據(jù)從網(wǎng)卡處接收，經(jīng)過(guò)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸??層，逐層去除各層包頭數(shù)據(jù)，最終提供給應(yīng)用層的將只有用戶數(shù)據(jù)，比如常見(jiàn)的ＨＴＴＰ協(xié)??議、ＲＴＰ協(xié)議都是數(shù)據(jù)用戶層協(xié)議［３６］，都是根據(jù)特定的使用場(chǎng)景，通過(guò)在用戶層數(shù)據(jù)上再??次封裝包頭的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的［３７］。??２．１．２?Ｓｏｃｋｅｔ網(wǎng)絡(luò)編程??Ｓｏｃｋｅｔ套接字是處于應(yīng)用層和傳輸層中間的抽象層，通過(guò)Ｓｏｃｋｅｔ可以將ＴＣＰ／丨Ｐ協(xié)議??族中復(fù)雜的操作細(xì)節(jié)抽象成簡(jiǎn)單的系統(tǒng)ＡＰＩ，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)編程。圖２．２為客戶端與服務(wù)器??的Ｓｏｃｋｅｔ通丨目流程。??ＴＣＰ?Ｓｅｍｉ??．?ＳＯＣｋｔ＊�。�??ＩＴＰＣｌｉｅｎｔ?｜??ｓｏｃｋｅｔＯ??ｉ?？ｎ＾〇?：ｌ?卜繼ｐｔ〇．．??迓基ｉ到客??—■?ｗｉｏ〇??ｒｅａｄ（）??ｒｅａｄ（）?ｗｒｉｉｅ〇??ｃｌｏｓｅ〇?ｒｅａｄ（）??ｃｋ＞ｓｅ〇??圖２．２?Ｓｏｃｋｅｔ通信流程圖??６??

再次通知應(yīng)用層，直到該文??件描述符再次發(fā)可讀或者可寫(xiě)事件發(fā)生時(shí)才會(huì)通知應(yīng)用層。所以ＥＰＯＬＬ對(duì)比于ＳＥＬＥＣＴ??和ＰＯＬＬ不僅在上下文切換時(shí)交換的數(shù)據(jù)較少，而且應(yīng)用層無(wú)需去遍歷所有文件描述符，??同時(shí)ＥＰＯＬＬ還可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同選取不同的觸發(fā)方式，達(dá)到了較好的并發(fā)性能。??２．２＿２?Ｒｅａｃｔｏｒ?模式??Ｒｅａｃｔｏｒ模式是Ｄｏｕｇ?Ｓｃｈｍｉｄｔ提出一種事件驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)模式，其可以同時(shí)處理多個(gè)輸??入，并通過(guò)多路復(fù)用機(jī)制將輸入的請(qǐng)求分發(fā)給相應(yīng)的處理器做進(jìn)一步的處理。如Ｔ圖２．３??所示，以對(duì)單線程Ｒｅａｃｔｏｒ模型來(lái)展Ｒｅａｃｔｏｒ模式。??連接粒?‘??事件處理器??????＾?客戶蜍１??Ｌ＿＿?Ｊ??１－??Ｚ?：?：?客戶粕??ＨＩ?Ｌ＾；?（ＳＥＬＥＣＴ＾Ｌ／ＥＰＯＬＬ）??處理器?＼?反應(yīng)堆????＝＼?＾?＊哪??注冊(cè)成下??分犮寫(xiě)亊件Ｉ?請(qǐng)求４?Ｉ一?：：??＂＾?１?＾??處理器????圖２．３?Ｒｅａｃｔｏｒ模式圖??８??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3305924