socket伺服器主要用於提供高效、穩定的資料處理、訊息**等服務，它直接決定了前台應用程式的效能。我們先從整體上認識一下socket伺服器，socket伺服器從架構上一般分為：網路層、業務邏輯層、會話層、資料訪問層，如圖：
（圖1）
(一) 網路層
網路層主要用於偵聽socket連線、建立socket、接受訊息、傳送訊息、關閉連線。作為socket通訊伺服器，網路層的效能相當重要，所以我們在設計網路層時，要著重在以下幾方面獲得突破：最大連線數、最大併發數、秒處理訊息數。如何突破呢？下面我為大家介紹幾種網路層常用到的一些技術和技巧（具體實現，我將在博文中逐一具體闡述）：
1）buffer管理
每乙個socketasynceventargs物件（以下簡稱saea）在記憶體中都有其對應的快取空間，如果不對這些快取空間進行同一管理，當saea物件逐漸增多時，這些saea物件的快取空間會越來越大，它們在系統記憶體中不是連續的，造成很多記憶體碎片，而且這些快取不能重複利用，當建立、銷毀saea物件時，造成cpu很多額外消耗，影響伺服器效能。面對這問題如何解決呢？用buffer池管理！
2）雙工通訊
socket伺服器提高通訊效率是乙個永恆的話題，提高通訊效率有很多種方法，雙工通訊就是其中之一。乙個saea物件在同一時刻只能用來接收資料或傳送資料，有人想，如果乙個saea物件在同一時刻既能傳送資料又能接受資料，那肯定會提高socket通訊效率。恩，很有想法！可是你能讓你的頭在同一時刻既往左轉又往右轉嗎？答案是不行的，那如何實現雙工通訊呢？既然乙個saea物件在同一時刻只能做一件事，那我自定義duplexsaea物件，在該物件中封裝兩個saea，乙個用於接受，乙個用於傳送，問題不就解決了嗎。
3）poolofaccepteventargs
poolofaccepteventargs是個什麼東西？它不是個東西，是乙個容器，乙個容納acceptsaea物件的容器。給你兩個socket伺服器，你能很快判別兩個伺服器效能的優異嗎？很簡單，你瞬間向一台伺服器打入5、6萬的連線，看看會不會都連上，如果都連上，說明這台socket伺服器的併發處理連線的能力還是不錯的。那如何提高socket伺服器的併發連線能力呢？答案：poolofaccepteventargs！
4）訊息佇列排程器
訊息佇列排程器主要分為兩種：接受訊息佇列、傳送訊息佇列。為什麼要用訊息佇列呢？主要是提高socket伺服器的吞吐量。首先我們定義乙個佇列queue，然後編寫n個排程器，不斷從佇列中排程訊息，接受佇列排程器用於將訊息拋至業務邏輯層處理，傳送佇列排程器用於呼叫網路層傳送訊息介面，向指定埠傳送資料。
5）心跳掃瞄
有乙個困惑：客戶端連線socket伺服器，連線沒有斷開，但客戶端掛了，這樣這條連線在socket伺服器中就成了釘子戶，落地生根不走了！乙個釘子戶還可以忍受，千千萬萬個呢？那就崩潰了！怎樣解決這個問題呢？定時掃瞄每條連線，如果該條連線在超時時間內沒有io響應，則關閉它。
6）粘包
伺服器在接受訊息包時，如果兩個資料報同時被你伺服器收了怎麼辦？你會把他當成乙個資料報嗎？如果乙個資料報斷了，分成兩次被你伺服器收了，你會把他們拼接起來嗎？這些就是粘包了，怎麼解決？正規表示式掃瞄！
7）多執行緒程式設計
socket伺服器的程式設計就是多執行緒程式設計，面對多執行緒，執行緒間怎樣同步、怎樣避免死鎖？多執行緒訪問公共資源如何處理，在下面的博文中，我將會為大家具體闡述。
(二) 業務邏輯層
網路層將解包後的訊息包拋至業務邏輯層，業務邏輯層收到訊息包後，解析訊息型別，然後轉入相應的處理流程處理。
網路層應提供傳送訊息的介面供業務邏輯層呼叫，因為網路層不會主動傳送訊息，傳送訊息的操作是由業務邏輯層來控制的，所以業務邏輯層應根據具體的業務應用，封裝不同功能的傳送訊息的方法。
(三) 會話層
(四) 資料訪問層
資料庫執行效率是整個socket伺服器的瓶頸？為什麼呢？舉個例子：假設我們的socket伺服器的秒處理訊息的條數為3000，每處理一條訊息都會儲存歷史記錄，那麼，如果資料訪問層不想拖網路層的後腿，那麼他的執行sql語句的效率也必須達到每秒3000！如果socket伺服器和資料庫伺服器部署在同一網段上，這個速度是沒有問題的，但如果資料庫伺服器部署在外網呢？你的sql語句的執行效率能達到那麼高嗎？很困難！
再思考乙個問題：如果網路層執行執行緒和資料庫執行執行緒是同乙個執行緒，那麼網路層的處理必須等待資料庫執行完畢後，才能進行！如果資料庫執行效率比較慢，那對整個socket伺服器將是乙個毀滅性的打擊。
那麼怎樣將資料訪問層與網路層分離，讓他們互不影響？如何提高資料庫執行效率，讓網路層的處理速度和資料訪問層的處理速度達到乙個平衡？答案：連線池+sql排程器+主從資料庫。
socket伺服器的整體架構就為大家介紹到這裡，下面我將會為大家具體闡述各個技術的實現。
posted on 2013-01-05 13:25收藏
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