WebServer / WebSocket

Reactor的实现

IO管理 —> 事件管理

IO	event	action (callback)
listenfd	EPOLLIN	accept_cb
clientfd	EPOLLIN	recv_cb
clientfd	EPOLLOUT	send_cb

根据遇到事件的类型 —> 判断当前fd应该执行什么回调函数 (callback)

可以做成一个结构体 **<font style="color:#DF2A3F;">struct Conn</font>**, 维护一个**<font style="color:#DF2A3F;">Conn</font>**数组, 下标就是**<font style="color:#DF2A3F;">fd</font>**

reactor.c和普通epoll.c的区别

• 读写分离, 遇到读事件 就读, 遇到写事件 就写
• 维护一个 connList, 每个元素conn独立, 都有各自的rbuffer``wbuffer

不切EPOLLOUT (不send) 测试百万并发✓

开启send后测百万并发

1. <font style="color:rgb(148, 220, 6);">send</font>没有正确的错误处理, 缓冲区满了要关闭连接

int len = send(clientfd, connList[clientfd].wbuffer, connList[clientfd].wlength, 0);
  if (len < 0) {
    perror("send");
    close(clientfd);
    return -2;
  }

2. 客户端内存爆炸了

🔥recv+send 双开: 百万并发成功

成功时内存使用情况

HTTP 请求与响应

代码实现

recv_cb给业务逻辑函数腾个位置

int recv_cb(int clientfd) {
	if (clientfd <= 0) return -1;

	int len = recv(clientfd, connList[clientfd].rbuffer, BUFFER_SIZE, 0);
	if (len < 0) {
		perror("recv");
		close(clientfd);

		epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, clientfd, NULL);
		// ...remove_event 待完善
		memset(&connList[clientfd], 0, sizeof(struct Conn));
		return len;
	} else if (len == 0) {
		printf("clientfd = %d disconnect!\n", clientfd);
		close(clientfd);

		epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, clientfd, NULL);
		// ...remove_event 待完善
		memset(&connList[clientfd], 0, sizeof(struct Conn));
		return len;
	} 
	// printf("clientfd = %d  Receive %d byte(s):\n%.*s\n", clientfd, len, len, connList[clientfd].rbuffer);
	// rbuffer 收到数据 , rlength 要变为数据的大小
	connList[clientfd].rlength = len;
	#if 0
	
	// ===  以下部分需要实现业务逻辑: 此处实现 `回声` , 将数据原样 send 回去
	memcpy(connList[clientfd].wbuffer, connList[clientfd].rbuffer, connList[clientfd].rlength);
	connList[clientfd].wlength = connList[clientfd].rlength;
	connList[clientfd].rlength = 0;
	// ===
	
	#else
	// Webserver 业务逻辑: 组织一个请求包 (分析 rbuffer)
	http_request(&connList[clientfd]);

	#endif

	// 切换到写事件: 读完一定切换写事件
	ctl_event(clientfd, EPOLLOUT, EPOLL_CTL_MOD);   
	return len;
}

send_cb: 也给业务逻辑腾位置

• 回声服务器的逻辑: send完立刻切换读事件

WebServer: 必须把对方请求的文件完整send过去, 才能切读事件

具体代码等完善后再传进来

:::danger 自己写的**send_cb**+**http_response**整个逻辑实现大文件传输 !!! (超内核缓冲区)

** --- 摸底的时候一定要说**

:::

状态机的三个状态

enum {
  INIT,         //  0  
  CONTINUE,   //  1
  END       //  2
};

具体逻辑

1. 先**send**响应头+尽可能**send****一部分文件, ****send**后调整 状态机
   • 如果**BUFFER_SIZE**直接装完了**响应头 + 整个文件**** ==> END**
   • 如果已读长度**c->length == BUFFER_SIZE**, 也就是****文件可能还有剩下**** ==> CONTINUE
2. 下一次监控到**EPOLLOUT**, 进入**send_cb**
   • 如果状态是**CONTINUE**, 在**http_response**内循环调用**sendfile**直接传完整个文件, 然后**END**
   • 如果状态是**END**, 这个时候再清空**wbuffer****缓冲区 + **切换为读事件

大文件效果 (4MB+)

wrk: 压测工具测 QPS

本地测试: 简单请求和响应: QPS = 5.5 w+

同一局域网 (虚拟网卡) 的虚拟机: QPS = 2.5 w+

WebSocket —> HTTP 超进化

通信模式

• HTTP：
  • 必须客户端先发起请求
  • 服务器不能主动推送
  • 像问卷调查：你问我才答
• WebSocket：
  • 服务器可以主动发消息
  • 客户端随时可以发送
  • 像微信聊天：谁想发就发

头部开销

**HTTP：**每次请求都带完整的头部

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
User-Agent: Chrome
Accept: */*
(每次请求都要重复这些信息)

**WebSocket：**建立后只需2-10字节的帧头

[轻量级帧头] + [实际数据]

典型应用场景

• 实时聊天（微信网页版）
• 股票行情实时更新
• 多人在线游戏
• 协同编辑（如腾讯文档）
• 在线直播弹幕

工作原理简析

握手阶段（还是走HTTP）：

javascript

// 客户端请求
new WebSocket("ws://example.com/chat");

// 实际发送的HTTP请求
GET /chat HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==

服务端响应：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=

连接升级成功后，双方就可以通过简单的数据帧通信了