发布一个参考tornado的高性能c++网络库:libtnet
libtnet是一个用c++编写的高性能网络库,它在设计上面主要参考tornado,为服务端网络编程提供简洁而高效的接口,非常易于使用。
Echo Server
void onConnEvent(const ConnectionPtr_t& conn, ConnEvent event, const void* context)
{
switch(event)
{
case Conn_ReadEvent:
{
const StackBuffer* buffer = static_cast<const StackBuffer*>(context);
conn->send(string(buffer->buffer, buffer->count));
}
break;
default:
break;
}
}
int main()
{
TcpServer s;
s.listen(Address(11181), std::bind(&onConnEvent, _1, _2, _3));
s.start();
return 0;
}
当程序启动,服务监听本地11181端口,我们使用telnet测试:
root@tnet:~# telnet 127.0.0.1 11181
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
hello world
hello world
可以看到,libtnet在使用上面非常简单,在listen的时候,指定一个回调函数,当有新的连接到来的时候,该回调函数就会与该connection进行绑定,这样该connection的任何事件都能通过回调进行处理。
在上面那个例子中,我们只关心了connection的ReadEvent,也就是读事件,然后将读取到的所有数据原封不动的转发回去。
Http Server
void onHandler(const HttpConnectionPtr_t& conn, const HttpRequest& request)
{
HttpResponse resp;
resp.statusCode = 200;
resp.body.append("Hello World");
conn->send(resp);
}
int main()
{
TcpServer s;
HttpServer httpd(&s);
httpd.setHttpCallback("/abc", std::bind(&onHandler, _1, _2));
httpd.listen(Address(11181));
s.start(4);
return 0;
}
当server启动,程序使用本机11181端口提供http服务。我们使用curl测试。
curl http://127.0.0.1:11181/abc
return: hello world
可以看到,使用http server也非常简单,我们只需要对相应的路径绑定一个callback回调,当有请求发生的时候,对应的callback执行。
使用benchmark测试,发现性能也不错RPS能到16000+,在512MB,单核CPU下面进行ab压测,具体可以参考benchmark。
Webscoket Server
void onWsCallback(const WsConnectionPtr_t& conn, WsEvent event, const void* context)
{
switch(event)
{
case Ws_MessageEvent:
{
const string& str = *(const string*)context;
conn->send("hello " + str);
}
break;
default:
break;
}
}
int main()
{
TcpServer s;
HttpServer httpd(&s);
httpd.setWsCallback("/push/ws", std::bind(&onWsCallback, _1, _2, _3));
httpd.listen(Address(11181));
s.start();
return 0;
}
libtnet同样提供了websocket RFC6455的支持,使用方法同http server,只需要对相应的path注册特定的回调,就可以很方便的进行websocket交互。
Client
libtnet不光提供了server层面的相关功能,同时也集成了http client,websocket client以及redis client。使得libtnet也能方便的进行客户端网络功能的开发。对于具体的使用,可以参考example。
设计上面的考量
libtnet只支持linux版本,虽然做一个跨平台的通用库是一件吸引力非常大的事情,但是综合考虑之后,我决定只做linux版本的,主要有以下几个原因:
- Linux下面使用prefork + epoll是一种非常高效的网络编程模型,性能强悍,实现简单。虽然unix下面有kqueue,windows下面有IOCP,但是没必要为了适配所有得操作系统将代码写的复杂。
- Linux在系统层面上面就提供了很多高性能的函数,譬如timerfd,eventfd等,不光性能提升,同时也简化了很多代码实现。
- Linux在服务器编程领域的使用率很高,专门做精一个平台就够了。
因为高性能的网络编程通常都是使用异步的编程方式,所以经常可以看到代码被异步拆的特别分散,不利于编写。所以我在libtnet里面大量的使用了c++ bind以及shared_ptr技术,用来模拟函数闭包,以及解决对象生命周期管理问题,简化代码的编写。并且我也使用了c++ 0x相关技术,gcc的版本至少要在4.4以上。
对于如何设计以及使用libtnet,后续我会有更加详细的说明。项目地址https://github.com/siddontang/libtnet,欢迎大家围观。
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