高性能 TCP & UDP 通信框架 HP-Socket v3.2.3 正式宣布
HP-Socket 是一套通用的高性能 TCP/UDP 通信框架,包括服务端组件、client组件和 Agent 组件。广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP 通信系统,提供 C/C++、C#、Delphi、E(易语言)、Java、Python 等编程语言接口。
HP-Socket 对通信层实现全然封装,应用程序不必关注通信层的不论什么细节;HP-Socket 提供基于事件通知模型的 API 接口,能很easy高效地整合到新旧应用程序中。
为了让使用者能方便高速地学习和使用 HP-Socket。迅速掌握框架的设计思想和用法,特此精心制作了大量 Demo 演示样例(如:PUSH 模型演示样例、PULL 模型演示样例、性能測试演示样例以及其他编程语言演示样例)。HP-Socket 眼下执行在 Windows 平台,将来会实现跨平台支持。
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通用性
- HP-Socket 的唯一职责就是接收和发送字节流。不參与应用程序的协议解析等工作。
- HP-Socket 与应用程序通过接口进行交互。并全然解耦。
不论什么应用仅仅要实现了 HP-Socket 的接口规范都能够无缝整合 HP-Socket。
易用性
易用性对全部通用框架都是至关重要的。假设太难用还不如自己重头写一个来得方便。
因此,HP-Socket 的接口设计得很easy和统一。
HP-Socket 全然封装了全部底层通信细节。应用程序不必也不能干预底层通信操作。通信连接被抽象为 Connection ID。Connection ID 作为连接的唯一标识提供给应用程序来处理不同的连接。
高性能
HP-Socket 作为底层的通用框架。性能是关键指标,绝对不能成为系统的瓶颈。HP-Socket 在设计上充分考虑性能、使用场景、复杂性和易用性等因素。作出下面几点设计决策:
- Client 组件:基于 Event Select 通信模型,在单独线程中运行通信操作,避免与主线程或其他线程相互干扰。
每一个组件对象管理一个 Socket 连接。
- Server 组件:基于 IOCP 通信模型,并结合缓存池、私有堆(Private Heap)等技术,支持超大规模连接,在高并发场景下实现高效内存管理。
- Agent 组件:对于代理server或中转server等应用场景,server自身也作为client向其他server发起大规模连接,一个 Agent 组件对象同一时候可管理多个 Socket 连接;Agent 组件与 Server 组件採用同样的技术架构,能够用作代理server或中转server的client部件。
伸缩性
应用程序可以依据不同的容量要求、通信规模和资源状况等现实场景调整 HP-Socket 的各项性能參数(如:工作线程的数量、缓存池的大小、发送模式和接收模式等),优化资源配置,在满足应用需求的同一时候不必过度浪费资源。
*** v3.2.3更新 ***
> common-src 优化:
------------------ 优化通信组件的同步机制
- 总体性能提升约 10%
> 升级说明:
------------------ 使用 HP-Socket v3.2.2 及曾经版本号的应用程序能够安全升级到 HP-Socket v3.2.3
*** v3.2.2 更新 ***
> 添加若干帮助方法:
------------------ 批量发送方法 SendPackets()
1) IClient/IServer/IAgent 添加方法 SendPackets(dwConnID, pBuffers[], iBufferCount) 2) 对于 TCP 组件 - 顺序发送全部数据包 3) 对于 UDP 组件 - 把全部数据包组合成一个数据包发送(总长度不能大于 UDP 包最大长度)
- 小文件发送方法 SendSmallFile()
1) ITcpClient/ITcpServer/ITcpAgent 添加方法 SendSmallFile(lpszFileName, pHead, pTail) 2) 通过 pHead 和 pTail 參数,能够分别在文件数据的头部和尾部添加自己定义数据 3) SendSmallFile() 仅仅能发送 4096 KB 以内大小的文件
- HPSocket.dll 和 HPSocket4C.dll 添加下面导出方法
1) SYS_WSAGetLastError():调用系统的 WSAGetLastError() 2) SYS_SetSocketOption():调用系统的 setsockopt() 3) SYS_GetSocketOption():调用系统的 getsockopt() 4) SYS_IoctlSocket() :调用系统的 ioctlsocket() 5) SYS_WSAIoctl() :调用系统的 WSAIoctl()
> 升级说明:
------------------ 使用 HP-Socket v3.2.1 及曾经版本号的应用程序能够安全升级到 HP-Socket v3.2.2
*** v3.2.1 更新 ***
> 添加 TcpAgent / TcpPullAgent 通信组件:
------------------ 对于代理server或中转server等应用场景。server自身也作为client向其他server发起大规模连接
- TcpClient / TcpPullClient 基于 Event Select 通信模型,每一个组件对象管理一个 Socket,并开启一个线程,不适合上述应用场景
- TcpAgent / TcpPullAgent 基于 IOCP 通信模型,一个组件对象管理多个 Socket,适合用作代理server或中转server的client通信组件
- TcpAgent / TcpPullAgent 的使用方式依旧简单,提供下面接口方法:
/* 1) 通知接口方法 */ OnPrepareConnect(CONNID dwConnID, SOCKET socket) OnConnect(CONNID dwConnID) OnSend(CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength) OnReceive(CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength) //(Push 模型) OnReceive(CONNID dwConnID, int iLength) //(Pull 模型) OnClose(CONNID dwConnID) OnError(CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode) OnAgentShutdown() /* 2) 主要操作方法 */ Start(LPCTSTR pszBindAddress = nullptr, BOOL bAsyncConnect = TRUE) Stop() Connect(LPCTSTR pszRemoteAddress, USHORT usPort, CONNID* pdwConnID = nullptr) Send(CONNID dwConnID, const BYTE* pBuffer, int iLength) Disconnect(CONNID dwConnID, BOOL bForce = TRUE) Fetch(CONNID dwConnID, BYTE* pData, int iLength) //(Pull 模型)
- 添加 TcpAgent / TcpPullAgent 使用演示样例:Agent-PFM / Agent-Pull / Agent-4C
- 添加 TcpAgent + TcpServer 实现的 HTTP 代理server演示样例:HttpProxy
> 添加 HPSocket for Java SDK:
------------------ 提供 Java 开发包:hpsocket-3.2.1.jar(通过 JNA 实现。眼下仅仅支持 Windows 平台)
- 执行环境:JDK 1.6+,JVM 执行在 server 模式("java -server",在 client 模式下性能受影响)
- MBCS 和 Unicode 版本号分布位于包 org.jessma.hpsocket.mbcs 和 org.jessma.hpsocket.unicode
- HPSocket for Java SDK 提供下面通信组件:
1) TcpServer:TCP 通信服务端组件,支持 PUSH/PULL 模型 2) TcpClient:TCP 通信client组件。支持 PUSH/PULL 模型 3) TcpAgent :TCP 通信 Agent 组件,支持 PUSH/PULL 模型 4) UdpServer:UDP 通信服务端组件。支持 PUSH 模型 5) UdpClient:UDP 通信client组件,支持 PUSH 模型
- HPSocket4J 的用法(以 TcpAgent 为例):
/* 0: 应用程序添加 hpsocket-3.2.1.jar 和 jna-4.1.0.jar */ /* 1: 创建通信组件对象 */ TcpAgent agent = TcpAgent.create(Mode.PUSH); /* 2: 设置回调函数对象 */ // (可选) agent.setCallBackOnPrepareConnect(new OnPrepareConnectImpl()); // (可选) agent.setCallBackOnConnect(new OnConnectImpl()); // (必须)PUSH 模型须要设置 OnReceive 回调函数对象 agent.setCallBackOnReceive(new OnReceiveImpl()); // (必须)PULL 模型须要设置 OnPullReceive 回调函数对象 // agent.setCallBackOnPullReceive(new OnPullReceiveImpl()); // (可选) agent.setCallBackOnSend(new OnSendImpl()); // (必须) agent.setCallBackOnClose(new OnCloseImpl()); // (必须) agent.setCallBackOnError(new OnErrorImpl()); // (可选) agent.setCallBackOnAgentShutdown(new OnAgentShutdownImpl()); /* 3:启动通信组件 */ agent.start("127.0.0.1", false); /* 4:连接服务器 */ agent.connect("localhost", (short)5555, pdwConnID); /* 5:处理通信数据 */ // 响应 OnReceive / OnPullReceive 事件接收数据 // 使用 agent.send(dwConnID, data, data.length) 发送数据 /* 6:关闭通信组件 */ agent.stop(); /* 7:销毁通信组件 */ TcpAgent.destroy(agent);
- 添加演示样例project TestEcho-4J。展示 HPSocket4J 的用法(包含 PULL 模型演示样例和性能測试演示样例)
> 优化数据收发策略:
------------------ Server 和 Agent 组件提供下面三种数据发送策略
1)PACK - 打包模式(默认):尽量把多个发送操作的数据组合在一起,添加传输效率 2)SAFE - 安全模式 :尽量把多个发送操作的数据组合在一起,控制传输速度,避免缓冲区溢出 3)DIRECT - 直接模式 :对每个发送操作都直接投递,适用于负载不高但要求实时性较高的场合
- Server 和 Agent 组件提供下面两种数据接收策略
1)SERIAL - 串行模式(默认):顺序触发同一连接的 OnReceive 和 OnClose/OnError 事件 2)PARALLEL - 并行模式:在不同的通信线程中同一时候触发同一连接的 OnReceive 和 OnClose/OnError 事件
*** v3.1.3 更新 ***
> 添加其他语言 Demo:
------------------ C#
- Delphi
- E 语言
> Bug Fix:
------------------ 修复 IP 地址推断错误 Bug
1) client连接server时,假设server IP 地址满位(12个数字:‘AAA.BBB.CCC.DDD’),IP 地址解析错误 2) 影响组件:全部 TCP/UDP client组件 3) 影响版本号:v3.1.2 及之前全部版本号
- 修复域名或主机名的 IP 地址解析错误 Bug
1) client组件通过域名或主机名连接server时,可能会解析到错误的 IP 地址 2) 影响组件:全部 TCP/UDP client组件 3) 影响版本号:v3.1.2 及之前全部版本号
*** v3.1.2 更新 ***
> 改动 Server 组件的 OnClose() / OnError() 事件的触发规则:
------------------ 曾经版本号的 TCP/UDP Server 组件中,当关闭一个连接时可能会同一时候触发一个 OnClose() 事件和若干个 OnError() 事件
- 因为存在上述可能性,所以应用程序须要对 OnClose() / OnError() 的处理事件代码段进行同步
- 从 v3.1.2 開始,当多个 OnClose() / OnError() 事件同一时候发生时,组件仅仅会向应用程序通知第一个事件,兴许事件则忽略
- 因此,应用程序在处理 OnClose() / OnError() 事件时不必处理同步。降低了出错的可能和编写同步及检測代码的负担
- 演示样例代码
/* 演示样例代码一:*/ /*----------------------------------------------------------------------------*/ ISocketListener::EnHandleResult CServerDlg::OnClose(CONNID dwConnID) { // 曾经版本号:有可能存在并发的 OnClose()/OnError(),要把代码放在临界区中并检測返回值 CCriSecLock locallock(m_csPkgInfo); // <-- 临界区 PVOID pInfo = nullptr; // <-- 检測返回值 if(m_Server->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo) && pInfo != nullptr) { m_Server->SetConnectionExtra(dwConnID, nullptr); delete pInfo; } } /* 演示样例代码二:*/ /*----------------------------------------------------------------------------*/ ISocketListener::EnHandleResult CServerDlg::OnClose(CONNID dwConnID) { // v3.1.2 版本号:仅仅会接收到一个 OnClose()/OnError() 事件。能安全地移除临界区代码和检測代码 PVOID pInfo = nullptr; m_Server->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo); ASSERT(pInfo != nullptr); delete pInfo; }
*** v3.1.1 更新 ***
> 添加导出纯 C 函数的动态链接库 HPSocket4C.dll:
------------------ 添加代码文件 HPSocket4C.h 和 HPSocket4C.cpp,用于创建 HPSocket4C.dll
- 导出纯 C 函数,让其他语言(如:C/C#/Delphi 等)能方便地使用 HPSocket
- HPSocket4C.dll 用法
方法一: ------------------------------------------------------------------------------ (0) (C/C++ 程序)包括 HPSocket4C.h 头文件 (1) 调用 ::Create_HP_XxxListener() 函数创建监听器对象 (2) 调用 ::Create_HP_Xxx(pListener) 函数创建 HPSocket 对象 (3) 调用 ::HP_Set_FN_Xxx_OnYyy(pListener, ...) 函数设置监听器的回调函数 (4) 调用相关导出函数操作 HPSocket 对象 (5) ...... ...... (6) 调用 ::Destroy_HP_Xxx(pSocket) 函数销毁 HPSocket 对象 (7) 调用 ::Destroy_HP_XxxListener(pListener) 函数销毁监听器对象 方法二: ------------------------------------------------------------------------------ (1) 应用程序把须要用到的导出函数封装到特定语言的包装类中 (2) 通过包装类封装后,以面向对象的方式使用 HPSocket
- 动态链接库发行版本号
(1) x86/HPSocket4C.dll - (32位/MBCS/Release) (2) x86/HPSocket4C_D.dll - (32位/MBCS/DeBug) (3) x86/HPSocket4C_U.dll - (32位/UNICODE/Release) (4) x86/HPSocket4C_UD.dll - (32位/UNICODE/DeBug) (5) x64/HPSocket4C.dll - (64位/MBCS/Release) (6) x64/HPSocket4C_D.dll - (64位/MBCS/DeBug) (7) x64/HPSocket4C_U.dll - (64位/UNICODE/Release) (8) x64/HPSocket4C_UD.dll - (64位/UNICODE/DeBug)
> 全面启用 Buffer Pool 缓存机制:
------------------ Common/Src 添加代码文件 bufferpool.h 和 bufferpool.cpp,实现 Buffer Pool 缓存机制
- 通过 Buffer Pool 缓存机制提升内存使用效率,降低动态内存分配和释放操作,避免内存空洞
- ICTcpClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区
- CUdpClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区
- CTcpPullClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区和 PULL 缓冲区
- CTcpPullServer 用 CBufferPool 和 TBuffer 实现 PULL 缓冲区
*** v3.0.2 更新 ***
> 把 HP-Socket 编译为动态链接库:
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- 应用程序能够通过导入源码或动态链接库方式使用 HP-Socket
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动态链接库用法
方法一: ------------------------------------------------------------------------------ (0) 应用程序包括 SocketInterface.h 和 HPSocket.h 头文件 (1) 调用 HP_Create_Xxx() 函数创建 HPSocket 对象 (2) 使用完成后调用 HP_Destroy_Xxx() 函数销毁 HPSocket 对象 方法二: ------------------------------------------------------------------------------ (0) 应用程序包括 SocketInterface.h 和 HPSocket.h 头文件 (1) 创建 CXxxWrapper 包装器。通过包装器智能指针使用 HPSocket 对象
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动态链接库发行版本号
(1) x86/HPSocket.dll - (32位/MBCS/Release) (2) x86/HPSocket_D.dll - (32位/MBCS/DeBug) (3) x86/HPSocket_U.dll - (32位/UNICODE/Release) (4) x86/HPSocket_UD.dll - (32位/UNICODE/DeBug) (5) x64/HPSocket.dll - (64位/MBCS/Release) (6) x64/HPSocket_D.dll - (64位/MBCS/DeBug) (7) x64/HPSocket_U.dll - (64位/UNICODE/Release) (8) x64/HPSocket_UD.dll - (64位/UNICODE/DeBug)
*** v3.0.1 更新 ***
> 新增 UDP 通信组件:
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- 新增两个 UDP 通信组件:CUdpServer 为服务端组件,CUdpClient 为client组件
- 服务端组件 CUdpServer 採用 IOCP 通信模型
- client组件 CUdpClient 採用 Event Select 通信模型
- UDP 通信组件的接口与原 TCP 通信组件一致,简单有用
- UDP 通信组件内置通信线路自己主动监測机制
- 新增 UDP 通信组件演示样例project TestEcho-UDP
> 代码重构与优化:
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- 规范全部接口、类以及代码文件的命名
- 重构和优化了大量组件代码
- 服务端组件增加读写锁机制,有效平衡处理性能与安全性
- 服务端组件的 Socket 对象缓存列表设置了锁定时间,提高訪问的安全性
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