怎么實現(xiàn)一個網(wǎng)站的Web Server（上）
- 作者：新網(wǎng)
- 來源：新網(wǎng)
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- 2018-02-24 17:41:00
Web Server中文名稱叫網(wǎng)頁服務(wù)器或web服務(wù)器。WEB服務(wù)器也稱為WWW(WORLD WIDE WEB)服務(wù)器，主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務(wù)。那么怎么實現(xiàn)一個網(wǎng)站的Web Server？
Web Server中文名稱叫網(wǎng)頁服務(wù)器或web服務(wù)器。WEB服務(wù)器也稱為WWW(WORLD WIDE WEB)服務(wù)器，主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務(wù)。那么怎么實現(xiàn)一個網(wǎng)站的Web Server?
單線程 + Non-Blocking
Vino 整體采用了基于事件驅(qū)動的單線程 + Non-Blocking 模型。采用單線程模型，避免了系統(tǒng)分配多線程及線程之間通信的開銷，同時降低了內(nèi)存的耗用。由于采用了單線程模型，為了更好的提高線程利用率，Vino 將默認 Blocking 的 I/O 設(shè)置為 Non-Blocking I/O，即在線程讀/寫數(shù)據(jù)的過程中，如果緩沖區(qū)為空/緩沖區(qū)滿，線程不會阻塞，而是立即返回，并設(shè)置 errno。
Vino 最初的靈感來源于 Computer Systems: A Programmer\'s Perspective 一書講述網(wǎng)絡(luò)編程時實現(xiàn)的一個簡單的 Web Server，每到來一個請求，Web Server 都會 fork 一個進程去處理。顯然，在高并發(fā)的場景下，這種模型是不合理的。每次 fork 進程會帶來巨大的開銷，并且系統(tǒng)中進程的數(shù)量是有限的。同時，伴隨多進程帶來的進程調(diào)度的開銷也不可小覷，CPU 會花費大量的時間用于決定調(diào)用哪一個進程。進程調(diào)度引發(fā)的進程上下文之間的切換，也需要耗費相當(dāng)大的資源。
很容易聯(lián)想到采用多線程模型來替代多進程模型，相比于多進程模型，多線程模型占用的系統(tǒng)資源會大大降低，但是本質(zhì)上并沒有減小線程調(diào)度帶來的開銷。為了減小由線程調(diào)度導(dǎo)致的開銷，我們可以采用線程池模型，即固定線程的數(shù)量，但是問題依舊存在：因為 Linux 默認 I/O 是阻塞(Blocking)的，如果線程池中所有的線程同時阻塞于正在處理的請求，那么新到來的請求就沒有線程去處理了。因此，如果我們用 Non-Blocking 的 I/O 替換默認的 Blocking I/O，線程將不會阻塞于數(shù)據(jù)的讀寫，問題便可得到解決。
HTTP Keep-Alive
Vino 支持 HTTP 長連接(Persistent Connections)，即多個請求可以復(fù)用同一個 TCP 連接，以此減少由 TCP 建立/斷開連接所帶來的性能開銷。每到來一個請求，Vino 會對請求進行解析，判斷請求頭中是否存在 Connection: keep-alive 請求頭。如果存在，在處理完一個請求后會保持連接，并對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(用于保存請求內(nèi)容，響應(yīng)內(nèi)容)及狀態(tài)標(biāo)記進行重置，否則關(guān)閉連接。
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