异步请求池——池式组件

前言

  

  本文详细介绍异步请求池的实现过程,并使用DNS服务来测试异步请求池的性能。
  
  
  
  两个必须牢记心中的概念:

  • 同步:检测IO 与 读写IO 在同一个流程里
  • 异步:检测IO 与 读写IO 不在同一个流程

同步请求 与 异步请求 的处理流程

同步请求的处理流程
  我们知道,同步:检测IO 与 读写IO 在同一个流程里,那么就意味着,发送消息之后,需要等待返回结果,在结果没有返回之前都在阻塞等待,图中我们发了3次请求,很明显的看出,这三个请求是串行的。都串行了,怎么搞并发呀!下面来看看异步请求。

同步请求 与 异步请求的 差异

  很明显,同步需要阻塞等待一个请求的完成,异步不需要。同步是一个线程处理所有请求,异步是两个线程。那么如果请1000个请求需要完成呢?必然不可能采用同步阻塞等待的方案,第1000个请求不得等睡着啊。

设计异步请求池
初步构思
  在第三方服务中,连接sockfd都是同步的,也就是说,在同步的流程上,一个连接,可以发多个请求,只不过需要阻塞等待上一条请求返回结果而已。

  而异步呢,异步的其中一个线程的任务必然是一直发送请求,那么必然是非阻塞的,那么我们设计一个请求对应一个fd。“池的概念就出来了”,在send之后,我们将fd加入到epoll中,而epoll_wait在哪呢?在另一个线程中,epoll所在的线程就一直检测epoll中是否有fd可读。

  说的通俗一点,一个请求send之后,将对应的fd加入到epoll里面,另一个线程在一直epoll_wait()读数据。

 

 四元组 init、commit、callback、destroy

//init
struct async_context *dns_async_client_init(void);//commit
int dns_async_client_commit(struct async_context *ctx, const char *domain, async_result_cb cb);//pthread callback
static void *dns_async_client_proc(void *arg);//destroy
int dns_async_client_destroy(struct async_context *ctx);
  • init:初始化函数只做三件事
  • 1.calloc()创建上下文结构体
    2.epoll_create()创建一个epoll fd 
    3.pthread_create()创建一个新线程。
    

  • commit:commit函数就是发送请求,它做五件事
  • 1.socket 创建socket 
    2.connect连接到第三方服务 
    3.encode--->mysql/redis/dns 根据对应的协议将发送的数据封装好 
    4.send将数据发送出去 
    5.epoll_ctl(ctx->epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);把fd加入到epoll中
    

  • pthread callback:创建线程时需要给他传递一个回调函数,它做下面伪代码的事情
  • while(1){nready=epoll_wait()for(){recv();parser();//解析协议epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);}
    }
    
  • destroy:init创建了什么就销毁什么
  • 1.close(epfd);
    2.pthread_cancel(thid);
    3.free(ctx);
    

     应用协议DNS异步请求池实现

1. 初始化请求池init

  • init:初始化函数只做两件事
1.calloc创建上下文结构体
2.epoll_create()创建一个epoll fd 
3.pthread_create()创建一个新线程。
struct async_context {int ep_fd;pthread_t thread_id;
};
//TODO init
//1.malloc ctx;
//2.epoll_create
//3.pthread_create
struct async_context *dns_async_client_init(void) {int epfd = epoll_create(1); //if (epfd < 0) return NULL;struct async_context *ctx = calloc(1, sizeof(struct async_context));if (ctx == NULL) {close(epfd);return NULL;}ctx->ep_fd = epfd;int ret = pthread_create(&ctx->thread_id, NULL, dns_async_client_proc, ctx);if (ret) {perror("pthread_create");return NULL;}usleep(1); //child go firstreturn ctx;
}

2. 建立连接提交请求commit

  • commit:commit函数就是发送请求,它做五件事
1.socket 创建socket 
2.connect连接到第三方服务 
3.encode--->mysql/redis/dns 根据对应的协议将发送的数据封装好 
4.send将数据发送出去 
5.epoll_ctl(ctx->epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);把fd加入到epoll中

 注意这里有一个async_result_cb回调函数,它是负责对fd接收到第三方服务返回的数据之后的回调函数。

//TODO commit
//1.socket
//2.connect
//3.encode ---> redis/mysql/dns
//4.send
//5.epoll_ctl(ctx->ep_fd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);
int dns_async_client_commit(struct async_context *ctx, const char *domain, async_result_cb cb) {//socketint sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {perror("create socket failed\n");exit(-1);}printf("url:%s\n", domain);set_block(sockfd, 0); //nonblockstruct sockaddr_in dest;bzero(&dest, sizeof(dest));dest.sin_family = AF_INET;dest.sin_port = htons(53);dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SVR);//connectconnect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest));//encodestruct dns_header header = {0};dns_create_header(&header);struct dns_question question = {0};dns_create_question(&question, domain);char request[1024] = {0};int req_len = dns_build_request(&header, &question, request);//sendsendto(sockfd, request, req_len, 0, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(struct sockaddr));struct ep_arg *eparg = (struct ep_arg *) calloc(1, sizeof(struct ep_arg));if (eparg == NULL) return -1;eparg->sockfd = sockfd;eparg->cb = cb;struct epoll_event ev;ev.data.ptr = eparg;ev.events = EPOLLIN;//epoll_ctlint ret = epoll_ctl(ctx->ep_fd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);return ret;
}

3. epoll线程的回调函数callback

  • pthread callback:创建线程时需要给他传递一个回调函数,它做下面伪代码的事情
while(1){nready=epoll_wait()for(){recv();parser();//解析协议epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);}
}

//TODO pthread callback
/*while(1){epoll_wait();recv;parser();data callback();epoll_ctl(ep_fd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);free(date);}*/
static void *dns_async_client_proc(void *arg) {struct async_context *ctx = (struct async_context *) arg;int epfd = ctx->ep_fd;while (1) {struct epoll_event events[ASYNC_CLIENT_NUM] = {0};int nready = epoll_wait(epfd, events, ASYNC_CLIENT_NUM, -1);if (nready <= 0) {continue;}printf("nready:%d\n", nready);int i = 0;for (i = 0; i < nready; i++) {struct ep_arg *data = (struct ep_arg *) events[i].data.ptr;int sockfd = data->sockfd;char buffer[1024] = {0};struct sockaddr_in addr;size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);//recvrecvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *) &addr, (socklen_t *) &addr_len);//parsestruct dns_item *domain_list = NULL;int count = dns_parse_response(buffer, &domain_list);//call cbdata->cb(domain_list, count);//delepoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);close(sockfd);//freedns_async_client_free_domains(domain_list, count);free(data);}}
}

4. 销毁请求池destroy

  • destroy:init创建了什么就销毁什么
1.close(epfd);
2.pthread_cancel(thid);
3.free(ctx);
//TODO destroy
//1.close(ep_fd)
//2.pthread_cancel(ctx->thread_id);
//3.free(ctx);
int dns_async_client_destroy(struct async_context *ctx) {close(ctx->ep_fd);pthread_cancel(ctx->thread_id);free(ctx);return 0;
}

Demo完整代码

DNS同步请求代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>#define DNS_SVR                "114.114.114.114"
#define DNS_HOST            0x01
#define DNS_CNAME            0x05// DNS报文头部
struct dns_header {unsigned short id;unsigned short flags;unsigned short qdcount;unsigned short ancount;unsigned short nscount;unsigned short arcount;
};
// DNS报文正文
struct dns_question {int length;unsigned short qtype;unsigned short qclass;char *qname;
};
// DNS服务器返回的ip信息
struct dns_item {char *domain;char *ip;
};// header填充与函数实现
int dns_create_header(struct dns_header *header) {if (header == NULL) return -1;memset(header, 0, sizeof(struct dns_header));srandom(time(NULL));header->id = random();header->flags |= htons(0x0100);header->qdcount = htons(1);return 0;
}// question填充与函数实现
int dns_create_question(struct dns_question *question, const char *hostname) {if (question == NULL) return -1;memset(question, 0, sizeof(struct dns_question));question->qname = (char *) malloc(strlen(hostname) + 2);if (question->qname == NULL) return -2;question->length = strlen(hostname) + 2;question->qtype = htons(1);question->qclass = htons(1);const char delim[2] = ".";char *hostname_dup = strdup(hostname);char *token = strtok(hostname_dup, delim);char *qname_p = question->qname;while (token != NULL) {size_t len = strlen(token);*qname_p = len;qname_p++;strncpy(qname_p, token, len + 1);qname_p += len;token = strtok(NULL, delim);}free(hostname_dup);return 0;
}// 对头部和问题区做一个打包
int dns_build_request(struct dns_header *header, struct dns_question *question, char *request) {int header_s = sizeof(struct dns_header);int question_s = question->length + sizeof(question->qtype) + sizeof(question->qclass);int length = question_s + header_s;int offset = 0;memcpy(request + offset, header, sizeof(struct dns_header));offset += sizeof(struct dns_header);memcpy(request + offset, question->qname, question->length);offset += question->length;memcpy(request + offset, &question->qtype, sizeof(question->qtype));offset += sizeof(question->qtype);memcpy(request + offset, &question->qclass, sizeof(question->qclass));return length;
}// 解析服务器发过来的数据
static int is_pointer(int in) {return ((in & 0xC0) == 0xC0);
}static void dns_parse_name(unsigned char *chunk, unsigned char *ptr, char *out, int *len) {int flag = 0, n = 0, alen = 0;char *pos = out + (*len);while (1) {flag = (int) ptr[0];if (flag == 0) break;if (is_pointer(flag)) {n = (int) ptr[1];ptr = chunk + n;dns_parse_name(chunk, ptr, out, len);break;}else {ptr++;memcpy(pos, ptr, flag);pos += flag;ptr += flag;*len += flag;if ((int) ptr[0] != 0) {memcpy(pos, ".", 1);pos += 1;(*len) += 1;}}}
}//解析响应信息	buffer为response返回的信息
static int dns_parse_response(char *buffer, struct dns_item **domains) {int i = 0;unsigned char *ptr = buffer;ptr += 4;int querys = ntohs(*(unsigned short *) ptr);ptr += 2;int answers = ntohs(*(unsigned short *) ptr);ptr += 6;for (i = 0; i < querys; i++) {while (1) {int flag = (int) ptr[0];ptr += (flag + 1);if (flag == 0) break;}ptr += 4;}char cname[128], aname[128], ip[20], netip[4];int len, type, ttl, datalen;int cnt = 0;struct dns_item *list = (struct dns_item *) calloc(answers, sizeof(struct dns_item));if (list == NULL) {return -1;}for (i = 0; i < answers; i++) {bzero(aname, sizeof(aname));len = 0;dns_parse_name(buffer, ptr, aname, &len);ptr += 2;type = htons(*(unsigned short *) ptr);ptr += 4;ttl = htons(*(unsigned short *) ptr);ptr += 4;datalen = ntohs(*(unsigned short *) ptr);ptr += 2;if (type == DNS_CNAME) {bzero(cname, sizeof(cname));len = 0;dns_parse_name(buffer, ptr, cname, &len);ptr += datalen;}else if (type == DNS_HOST) {bzero(ip, sizeof(ip));if (datalen == 4) {memcpy(netip, ptr, datalen);inet_ntop(AF_INET, netip, ip, sizeof(struct sockaddr));printf("%s has address %s\n", aname, ip);printf("\tTime to live: %d minutes , %d seconds\n", ttl / 60, ttl % 60);list[cnt].domain = (char *) calloc(strlen(aname) + 1, 1);memcpy(list[cnt].domain, aname, strlen(aname));list[cnt].ip = (char *) calloc(strlen(ip) + 1, 1);memcpy(list[cnt].ip, ip, strlen(ip));cnt++;}ptr += datalen;}}*domains = list;ptr += 2;return cnt;
}int dns_client_commit(const char *domain) {int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {perror("create socket failed\n");exit(-1);}printf("url:%s\n", domain);struct sockaddr_in dest;bzero(&dest, sizeof(dest));dest.sin_family = AF_INET;dest.sin_port = htons(53);dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SVR);int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest));printf("connect :%d\n", ret);struct dns_header header = {0};dns_create_header(&header);struct dns_question question = {0};dns_create_question(&question, domain);char request[1024] = {0};int req_len = dns_build_request(&header, &question, request);int slen = sendto(sockfd, request, req_len, 0, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(struct sockaddr));char buffer[1024] = {0};struct sockaddr_in addr;size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);int n = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *) &addr, (socklen_t *) &addr_len);printf("recvfrom n : %d\n", n);struct dns_item *domains = NULL;dns_parse_response(buffer, &domains);return 0;
}char *domain[] = {
//	"www.ntytcp.com","bojing.wang","www.baidu.com","tieba.baidu.com","news.baidu.com","zhidao.baidu.com","music.baidu.com","image.baidu.com","v.baidu.com","map.baidu.com","baijiahao.baidu.com","xueshu.baidu.com","cloud.baidu.com","www.163.com","open.163.com","auto.163.com","gov.163.com","money.163.com","sports.163.com","tech.163.com","edu.163.com","www.taobao.com","q.taobao.com","sf.taobao.com","yun.taobao.com","baoxian.taobao.com","www.tmall.com","suning.tmall.com","www.tencent.com","www.qq.com","www.aliyun.com","www.ctrip.com","hotels.ctrip.com","hotels.ctrip.com","vacations.ctrip.com","flights.ctrip.com","trains.ctrip.com","bus.ctrip.com","car.ctrip.com","piao.ctrip.com","tuan.ctrip.com","you.ctrip.com","g.ctrip.com","lipin.ctrip.com","ct.ctrip.com"
};int main(int argc, char *argv[]) {int begin, end;begin = clock();    //计时开始int i;for (i = 0; i < sizeof(domain) / sizeof(domain[0]); i++) {dns_client_commit(domain[i]);}end = clock();    //计时结束getchar();printf("\n\nRunning Time:%lfs\n", (double)(end-begin)/CLOCKS_PER_SEC);
}

DNS异步请求代码

DNS同步与异步的性能测试对比 

  这里就测试了44条域名,可以看到差距还是非常明显的。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/172627.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Unity性能优化一本通

文章目录 关于Unity性能优化一、资源部分&#xff1a;1、图片1.1、 图片尺寸越小越好1.2、使用2N次幂大小1.3、取消勾选Read/Write Enabled1.4、图片压缩1.5、禁用多余的Mip Map1.6、合并图集 2、模型2.1.限制模型面数2.2.限制贴图的大小2.3.禁用Read/Write Enables2.4.不勾选其…

学习笔记:二分图

二分图 引入 二分图又被称为二部图。 二分图就是可以二分答案的图。 二分图是节点由两个集合组成&#xff0c;且两个集合内部没有边的图。换言之&#xff0c;存在一种方案&#xff0c;将节点划分成满足以上性质的两个集合。 性质 如果两个集合中的点分别染成黑色和白色&am…

Pytorch代码入门学习之分类任务(二):定义数据集

一、导包 import torch import torchvision import torchvision.transforms as transforms 二、下载数据集 2.1 代码展示 # 定义数据加载进来后的初始化操作&#xff1a; transform transforms.Compose([# 张量转换&#xff1a;transforms.ToTensor(),# 归一化操作&#x…

【QT开发(15)】QT在没有桌面的系统中可以使用

在没有桌面的系统中&#xff0c;可以使用QT库。QT库可以在没有图形用户界面&#xff08;GUI&#xff09;的环境中运行&#xff0c;例如在服务器或命令行终端中。 这样就可利用Qt的&#xff1a; 对象模型&#xff0c;信号和槽容器类多线程和多进程网络编程 等

wiresharak捕获DNS

DNS解析&#xff1a; 过滤项输入dns&#xff1a; dns查询报文 应答报文&#xff1a; 事务id相同&#xff0c;flag里 QR字段1&#xff0c;表示响应&#xff0c;answers rrs变成了2. 并且响应报文多了Answers 再具体一点&#xff0c;得到解析出的ip地址&#xff08;最底下的add…

CentOS 编译安装 nginx

CentOS 编译安装 nginx 修改 yum 源地址为 阿里云 curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repoyum makecache升级内核和软件 yum -y update安装常用软件和依赖 yum -y install gcc gcc-c make cmake zlib zlib-devel openss…

环形链表(C++解法)

题目 给你一个链表的头节点 head &#xff0c;判断链表中是否有环。 如果链表中有某个节点&#xff0c;可以通过连续跟踪 next 指针再次到达&#xff0c;则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环&#xff0c;评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置&#…

【计算机网络】认识协议

目录 一、应用层二、协议三、序列化和反序列化 一、应用层 之前的socket编程&#xff0c;都是在通过系统调用层面&#xff0c;如今我们来向上打通计算机网络。认识应用层的协议和序列化与反序列化 我们程序员写的一个个解决我们实际问题, 满足我们日常需求的网络程序, 都是在应…

前端《中国象棋》游戏

源码下载地址 支持&#xff1a;远程部署/安装/调试、讲解、二次开发/修改/定制 查看视频 本程序是一个基于Html/css/javascrip的网页端象棋APP&#xff0c;其中引入JQuery来简便开发。 在程序中&#xff0c;使用一个Map二维数组来表示棋盘&#xff0c;通过给棋子设置不同的横坐…

FileWriter文件字符输出流

一.概念 以内存为基准&#xff0c;把内存中的数据以字符形式写出到文件中 二.构造器 public FileWriter(Filefile) 创建字节输出流管道与源文件对象接通 public FileWriter(String filepath) 创建字节输出流管道与源文件路径接通 public Filewriter(File file,boolean append) …

【MySQL】并发事务产生的问题及事务隔离级别

先来复习一下事务的四大特性&#xff1a; 原子性&#xff08;Atomicity&#xff09;&#xff1a;事务是不可分割的最小操作单位&#xff0c;事务中的所有操作要么全部执行成功&#xff0c;要么全部失败回滚&#xff0c;不能只执行其中一部分操作。一致性&#xff08;Consisten…

卷积神经网络的感受野

经典目标检测和最新目标跟踪都用到了RPN(region proposal network)&#xff0c;锚框(anchor)是RPN的基础&#xff0c;感受野(receptive field, RF)是anchor的基础。本文介绍感受野及其计算方法&#xff0c;和有效感受野概念。 1.感受野概念 在典型CNN结构中&#xff0c;FC层(…

vue核心面试题汇总【查缺补漏】

给大家推荐一个实用面试题库 1、前端面试题库 &#xff08;面试必备&#xff09; 推荐&#xff1a;★★★★★ 地址&#xff1a;web前端面试题库 很喜欢‘万变不离其宗’这句话&#xff0c;希望在不断的思考和总结中找到Vue中的宗&#xff0c;来解答面试官抛出的…

FPGA设计时序约束七、设置时钟不确定约束

一、背景 在之前的时序分析中&#xff0c;通常是假定时钟是稳定理想的&#xff0c;即设置主时钟周期后按照周期精确的进行边沿跳动。在实际中&#xff0c;时钟是非理想存在较多不确定的影响&#xff0c;存在时延和波形的变化&#xff0c;要准确分析时序也需将其考虑进来&#x…

06 _ 链表(上):如何实现LRU缓存淘汰算法

今天我们来聊聊“链表(Linked list)”这个数据结构。学习链表有什么用呢?为了回答这个问题,我们先来讨论一个经典的链表应用场景,那就是LRU缓存淘汰算法。 缓存是一种提高数据读取性能的技术,在硬件设计、软件开发中都有着非常广泛的应用,比如常见的CPU缓存、数据库缓存…

“节省内存、提升性能:享元模式的神奇之处“

概念 享元模式的本质是缓存共享对象&#xff0c;降低内存消耗。 是对象池的的一种实现&#xff0c;一句话用到了缓存了对方和池化技术的地方绝大多是享元模式的体现。 例如线程池&#xff0c;数据库连接池&#xff0c;字符串常量池 应用示例 String中的享元模式 public c…

Linux Centos7安装后,无法查询到IP地址,无ens0,只有lo和ens33的解决方案

文章目录 前言1 查看network-scripts目录2 创建并配置 ifcfg-ens33 文件3 禁用NetworkManager4 重新启动网络服务总结 前言 在VMware中&#xff0c;安装Linux centos7操作系统后&#xff0c;想查询本机的IP地址&#xff0c;执行ifconfig命令 ifconfig结果如下&#xff1a; 结…

​ iOS自动混淆测试处理笔记

1 打开 ipa&#xff0c;导出ipa 路径和配置文件路径会自动填充 ​ 2 点击 开始自动混淆测试处理 自动混淆测试是针对 oc 类和oc方法这两个模块进行自动混淆ipa&#xff0c;并ipa安装到设备中运行&#xff0c;通过检测运行ipa包是否崩溃&#xff0c;来对oc类和oc方法进行筛选。…

Docker Harbor概述及构建

Docker Harbor概述及构建 一、Docker Harbor 概述1.1、harbor 简介1.2、Harbor的优势1.3、Harbor 的核心组件1.4、Docker私有仓库 架构 二、Harbor构建Docker私有仓库2.1 环境配置2.2、部署Harbor服务2.2.1、上传dock-compose&#xff0c;并设置权限2.2.2、安装harbor-offline-…

openEuler 22.03 LTS 环境使用 Docker Compose 一键部署 JumpServer (all-in-one 模式)

环境回顾 上一篇文章中&#xff0c;我们讲解了 openEuler 22.03 LTS 安装 Docker CE 和 Dcoker Compose&#xff0c;部署的软件环境版本分别如下&#xff1a; OS 系统&#xff1a;openEuler 22.03 LTS(openEuler-22.03-LTS-x86_64-dvd.iso)Docker Engine&#xff1a;Docker C…