服务器知识串讲（自用） - muduo篇

• Muduo网络库讲解
• 长文梳理Muduo库核心代码及优秀编程细节剖析

项目亮点：

多Reactor中的核心思想：one loop per thread

• 如果一个TCP链接在多个线程中处理，会出现如下情况：
  • socket被意外关闭。A线程要从socket中读/写消息，但是该socket被B线程给close了，更糟的情况是，B close后，新的连接的socket刚好使用的是B关闭的socket，那A线程再次进行读/写早已经不是原来的那个连接了（这种现象叫串话）
  • 不考虑关闭，只考虑读写也有问题。比如A、B线程同时对一个TCP连接进行读操作，如果两个线程几乎同时各自收到一部分消息，那如何把数据拼接成完整的消息，如何知道哪部分数据先到达。如果同时写一个socket，每个线程只发送半条消息，接收方又该怎么处理，如果加锁，那还不如直接就让一个线程处理算了
• socket 对sockfd的操作，比如禁用Nagel算法、 设置地址复用、关闭sockfd等都可以封装在Socket类中。
  禁用Nagle算法的目的：避免发送大量的小包，网络上每次只能一个小包存在，在小包被确认之前，只能积累发送大包，如果包长度达到MSS，则允许发送；如果该包含有FIN，则允许发送；但发生了超时（一般为200ms），则立即发送， 启动TCP_NODELAY，就意味着禁用了Nagle算法。键盘打字就是小包传输。TCP_NODELAY 修改。
• Channel类：每个fd上都有自己感兴趣的事件和实际发生的事件（比如EPOLLIN、EPOLLOUT），我们可以把fd和其感兴趣的事件、实际发生的事件、事件发生后要执行的回调函数一起封装成Channel类。
• 基于Timing Wheel实现毫秒级定时器垃圾回收；
• 改造Buffer模块实现零拷贝文件传输；
  为什么要output buffer？

当网络不好的时候，服务器内核中TCP发送缓冲区可能不够了，如果用户有很多数据要发送，那就只能等待内核发送缓冲区空闲，但是你也不知道要等多久，因为取决于对方接收了多少，解决方案是：如果操作系统无法把用户要发送的数据一次性发送完毕，那就把剩余的数据暂存在output buffer中，下次再发送，这样就可以立马让出控制权去处理其他业务。(更详细请参考P205, 7.4.2)

为什么要input buffer？

TCP接收缓冲区收到数据，如果应用层一次性不能读取完毕，就会频繁触发EPOLLIN事件，降低效率，所以需要尽可能一次性把TCP接收缓冲区的数据全部读取出来，然而，尽管把数据全部读取出来了，但是可能接收的依然不是完整的消息，如果我们等着接收完整的数据就太浪费时间了，所以可以把取出来的数据暂时存储再input buffer中，然后就可以立马处理别的业务，当input buffer中收到完整的消息的时候，在通知程序进行业务处理。(更详细请参考P206, 7.4.2)

以太网帧 MTU 最大 1500字节，MSS TCP 最大传输单元1460字节，TCP发送缓冲区存在数据可发，就会频繁触发对等方IO复用的POLLIN可读事件，将TCP缓冲区的内容读取出来到哪？，到对等方的缓冲区中，但是呢？又不是完整的应用层面定义的通信包大小 256 * 1024 字节 也就是256k为一个通信包，才会会处理包，那cpu不就空闲了嘛。所以把数据包放到应用层的缓冲区中。
而滑动窗口会分为 已发送确认区 | 发送待确认区 | 未发送区 ，按序确认TCP包。

TCPClient: 封装客户端逻辑，比如建立TCP连接，支持慢系统调用处理（TEMP_FAILURE_RETRY），继承Thread线程类中的run方法，然后主线程循环发送测试信号并处理接收到的指令，的在实际的应用过程中，我们一般需要继承这个基类，去实现它的msgPrase方法（协议命令解析），带缓存的，先处理读逻辑，后处理写逻辑，读写数据都有时，都处理，避免读写各自长时间处理。
TCPTaskQueue： 处理TCP连接的验证，对TCP连接中的任务进行处理和状态进行管理。
等待接受验证指令，并进行验证

struct pollfd = pfds;
pSocket->filldPollFD(pfds,POLLIN);//填充可读事件
int res_time = usleep_time;
while(!isFinal()){
	// 动态设置事件掩码：当需要发送数据时添加POLLOUT
	if (hasDataToSend()) {  // 假设存在判断发送缓冲区的函数
		pfd.events = POLLIN | POLLOUT;
	} else {
		pfd.events = POLLIN;
	}
 // 单次poll调用，统一处理读写事件
	int ret = TEMP_FAILURE_RETRY(::poll(&pfd, 1, timeout_ms));
	if (ret > 0) {
		// 错误处理（优先级最高）
		if (pfd.revents & (POLLERR | POLLHUP | POLLNVAL)) {
			LOGFATAL << __PRETTY_FUNCTION__  << ": 套接口错误" <<  ;
			break;
		}
		// 处理读事件（优先级次之）
		if (pfd.revents & POLLIN) {
			if (!ListeningRecv()) {
				LOGDEBUG << __PRETTY_FUNCTION__ << ": 读操作失败";
				break;
			}
		}
		// 处理写事件（最后处理）
		if (pfd.revents & POLLOUT) {
			if (!ListeningSend()) {
				LOGDEBUG << __PRETTY_FUNCTION__ << ": 写操作失败";
				break;
			}
		}
	} else if (ret < 0) { // 错误处理
		break;
	}

	// 重置超时为固定间隔，或根据业务调整
	res_time = usleep_time / 1000; 
	}
	sync(); //确保所有缓冲的数据被发送出去，然后设置_buffered为false，表示不再缓冲。
	_buffered = false;
}

muduo库的TCPClient：用于编写网络客户端，能发起连接，并且有连接断开之后的重试功能