基于主从Reactor模式的高性能服务器
服务器性能
百万并发：2核2G 2M Linux云服务器，2线程100并发请求，持续1000s，达到百万连接处理且0错误
高并发HTTP服务器项目：性能与功能性测试汇总-CSDN博客（测试详细信息）
主要通信逻辑分析
初始化与启动主从Reactor
- TcpServer初始化，也就是构造的时候，会创建Acceptor、EventLoop、LoopThreadLoop
- Acceptor开始监听端口，这个监听类只为主Reactor服务，其他Reactor不可用
- LoopThreadPoll，创建多个线程，并给每一个线程都分配一个EventLoop，也就是服务器的核心，一个线程一个的Reactor
接受新连接
- 新连接到达服务端后，Accept触发读事件，然后调用Accept的回调函数，创建新连接对象
- 创建的新连接交给主Reactor的EventLoop进行管理
- 超时，则时间轮上的定时器对该连接进行销毁
- 可读，则掉员工Channl，利用其回调函数，唤醒线程池中的一个子Reactor
- 子Reactor唤醒后，该处是轮询，避免某一个Reactor负载过重，然后开始执行监听处理该连接的逻辑
子Reactor处理逻辑
- Poller监控连接文件描述符上的事件是否发生
- 事件发生通知EventLoop，然后EventLoop调用Channel进行处理
- Channel与Connection中功能以及缓冲区模块相结合，利用事先设置好的回调函数，完成数据的发送
项目技术架构与设计思路
首先叙述一下选择该架构的原因，以及自己对该架构相应的理解
Reactor就是一种事件驱动模型，利用I/O复用机制去监听事件，事件响应后就进行处理，项目刚建立时使用单Reactor模式，但是在面对高并发请求的时候，表现仍旧不是很出色。
经学习mudou网络库的主要思想后，项目该成主从Reactor模式，在一个进程下，一个线程一个Reactor，且主Reactor只负责接收新连接，然后通过轮询交给子Reactor去处理业务，利用该方式从而可以高效的处理并发请求。
HTTPServer改进思路2（mudou库核心思想融入）-CSDN博客（详细理解以及改进思路参考该文章）
选择主从Reactor模式实现高并发的原因，主要因为在该模式下，可以有效的分离连接请求以及事务处理逻辑，避免单个Reactor过载的情况。
与此同时，这种模式是利用的多线程并行处理事件，不像多线程运行需要来回切换，消耗服务器性能，利用多线程显著的提高系统的吞吐量和响应速度，非常适合在高并发场景下使用。
One Loop Per One Thread服务器通信逻辑梳理-CSDN博客（该问详细解释了服务器的具体通信逻辑）
其次说明一下项目中对于多线程管理的思路
使用一个线程一个Reactor这种设计规则，优点很明显。使用该模式，每个线程都有一个自己的Reactor，这样就不需要竞争锁，所以减少了性能消耗，提高服务器的并发处理效率。
与此同时极大简化了线程间的通信，因为每个线程只需要处理自己负责的事件，准确来说，只有主线程需要和子线程进行通信，其他子线程只负责干活就行了，不需要与其他线程通信。
但是避免不了会出现相应的问题，首先是需要处理如何分配新连接给从Reactor，以达到平衡负载，如果设计不当的话则会导致某个Reactor负载过重，而导致整体程序崩溃。
其次就是需要处理线程的生命周期，同时还要处理出现错误的线程，确保整个系统运行的稳定性。
主Reactor与其他Reactor通信逻辑分析
项目设计中，主Reactor使用了一个线程池管理从Reactor线程，通过事件通知机制，本项目中采用了evendfd，从而实现主从Reactor之间的通信。通过该方式，也就实现了最终目的，主Reactor接收新连接，然后通过eventfd唤醒子Reactor处理连接。
多个子Reactor管理问题说明
本项目设计中，每一个Reactor都由一个线程专门管理，所以会有非常多线程在进程下运行，如果管理不当，随时会导致程序的崩溃。本项目将这些线程都放在线程池中进行统一管理。
线程池在启动的时候就会创建一组线程待命，每个线程都有一个事件循环，以及处理文件描述符的CHannel。而全部线程生命周期是由线程池进行管理的，所以创建销毁以及错误，都是线程池进行管理。最后通过条件变量以及互斥锁管理线程的工作和休眠状态。
任务池设计
主从Reactor都有自己的任务池，主Reactor任务池则是一群Reactor等待新连接，而子Reactor的任务池则是定时任务和一些耗时的I/O事件或者待释放的事件。借助任务池的设计，从而实现任务延迟执行（避免某些连接阻塞太久导致后续的任务无法执行）线程安全（主从Reactor之间的传递信息的线程安全）以及任务合并处理。
主从Reactor模式 任务池提高请求处理效率分析-CSDN博客
最后说明一下项目的模块设计
为了增强项目中每个模块的独立性以及后期维护性，主要做了以下几种设计。
首先是规定了每个模块的职责，同时使用接口和回调进行通信。模块内部的实现细节对外全部隐藏，目的就是保证模块运行的独立性。
其次，在书写各个模块的时候，使用谷歌单元测试工具以及自主实现功能代码，对各个模块的功能进行了测试，确保后续的维护性。
最后，项目还是拆解成各个模块，例如项目中对网络模块、定时器模块、文件描述符处理模块都进行了单独的拆分。这些模块通过接口进行通信，避免模块之间的直接依赖，也实现了最终的解耦合。
C++ bind复杂回调逻辑分析-CSDN博客（项目中回调函数逻辑分析）
组件搭建HTTP服务器思路总结
项目的重点不是HTTP请求处理上，而是可以实现搭建高并发服务器的组件，该处HTTP服务器的构建，目的只是测试组件高并发的性能，其他具体业务场景并没有进行实现。以后在该处拓展的地方可以有很多。
首先简述一下HTTP协议在项目中的处理
项目中对于HTTP请求处理的步骤，首先是对请求进行解析 ，解析请求行，提取方法、路径、协议版本，然后逐行解析头部字段最后读取正文。然后根据请求响应即可，项目中并没有具体的业务处理场景。
项目中使用正则表达式匹配来优化性能，首先是通过预编译正则表达式来提高匹配效率，避免每次匹配的时候都进行编译，从而提高性能。
其次分析该服务器的性能
对于服务器中性能的优化点，也就是上述主从Reactor服务器的性能优点，因为HTTP服务器就是使用该思想构建实现的，所以拥有主从Reactor服务器的所有优点。
错误处理以及项目中遇到难点及解决思路
项目中错误处理机制
在大量请求的时候，如果请求出现错误，则可能会影响服务器运行的稳定性。服务器既然要实现高并发，那稳定肯定也是必须的，所以为了错误请求不抛出异常，于是项目中将所有出现的错误都返回错误码或者生成的错误响应 方式进行处理。
服务器是多线程环境，所以要保证错误处理也是线程安全的。具体实现方法就是，将错误处理逻辑就固定在特定线程内，不让其他线程看到该错误，也就是说避免多个线程同时处理同一错误，导致服务器出现错误。
但是如果出现网络异常导致的连接中断，这种就需要设计异常处理机制了，根据捕捉的异常类型，决定是重新连接还是断开该连接。
高并发服务器项目：内存管理实现逻辑-CSDN博客（智能指针与RAII机制在项目中的应用）
日志系统的构建
项目中自主实现了日志系统，该日志系统的主要目的就是对服务器运行期间出现的问题进行排查，同时还能够对运行逻辑进行观察。
定时任务与时间轮
Linux定时器与时间轮 实现网络连接超时关闭-CSDN博客 （具体实现解析）
时间轮就是将定时任务按照时间分配到时间槽中，每个槽中都有对应任务，通过模拟时间的流逝，逐个运行时间槽中的任务，特别适合大量定时任务的管理和处理。
使用时间轮管理任务的主要目的，是对长时间无操作的连接进行管理，避免无效连接占用计算机资源，导致资源泄漏。同时还能够指定定时任务，该项目中是使用其处理超时销毁任务。
最后总结一下自己制作该项目的一下问题
首先项目构建最大的难点在于如何实现高并发处理机制，以及内存如何管理才能避免内存泄漏还有在网络连接过程中，如何处理哪些错误连接，这三点也是项目的最大难点。
第一引入了主从Reactor模式和线程池，解决高并发处理问题，第二通过使用内存管理和缓冲区，减少了内存使用次数以及拷贝频率，第三则是通过错误处理机制以及日志系统保证系统的安全性。
项目未来的改进方向，首先可以使用更好的并发编程模型，比如协程，更进一步的提高并发能力，同时可以引用HTTP2以及HTTPS，增加传输效率的同时可以增加安全性。也可以优化日志系统和监控服务器工具，后期问题也可以更好的进行维护。