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    windows socket编程c语言_网络编程socket

    Windows sockets(简称 Winsock) 是微软的窗口系统结构 (WOSA) 的一部分。它是起源于UNIX上的 Berkeley Software Distribution(BSD) 版本的套接字、并为 Windows 进行了专门地扩展。 Internet 是在 UNIX系统上发展起来的 ,在 UNIX 上有许多成熟的编程接口 ,其中最通用的是一种叫做 sockets(套接字) 的接口。套接字的实质是通信端点的一种抽象 ,它提供一种发送和接 收数据的机制。网络软件商为 Windows 开发一套标准的、通用的 TCP/ IP 编程接口 ,并使之类似于 UNIX下的 sockets ,这就是 Windows sockets ;Windows socket 的实现一般都由两部分组成 :开 发组件和运行组件。开发组件是供程序员开发 Winsock 应用程序使用的、它包括介绍 Winsock实现的文档、Winsock 应用程序接口 (API) 引入库和一些头文件。运行组件是 Winsock 应用程序接口的动态连接库(DLL) ,文件名为 Winsock. DLL ,应用程序在执行时通过装入它来实现网 络通信功能。 最初 ,Winsocket1. 1 版是专门为 Internet 设计的 ,现在的 2. x 版己经不再限于 Internet 和TCP/ IP 协议 ,它通过提供扩展的 API 编程接口 ,把自己的应用范围扩大到现存的和正在出现 的各种网络和协议 ,包括 PSTN、ISDN、无线网、所有的局域网协议、异步传输模式 ATM 等等 ;并且允许应用程序对所建立连接的可靠性、冗余度和带宽进行控制。由此可见 ,Winsock 有着广泛的应用。 Windows sockets 是 Windows 下网络编程的规范。这套规范是 Windows 下得到广泛应用的、开放的、支持多种协议的网络编程接口。它定义并记录了如何使用 API 与 Internet 协议族(IPs、通常我们指的是 TCP/ IP) 连接 ,尤其要指出的是所有的 Windows sockets 实现都支持流套接字和数据报套接字。当我们为客户机/ 服务器开发一个特殊的应用程序时 ,我们可以通过套接字来交换我们的数据结构和数据报 ,以完成应用程序之间的通信。应用程序调用 Winsock 的 API实现相互之间的通讯。Winsock 又利用下层的网络通讯协议功能和操作系统调用实现实际的通讯工作。 它们之间的关系如图 1 所示 :

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    多线程让可扩展性走进了死胡同

    这是一篇来自Python世界的文章,但是对整个编程领域还是适用的,多线程虽然让我们处理请求更快,但是也是有天花板的,绿色(微线程micro-thread)线程之类才是解决方案。 多线程软件开发解决了大量的问题,尤其是以网络为中心的应用程序,这些程序需要严苛的性能快速响应用户。不幸的是,多线程并不足以解决大规模并发性的问题。 解决这些问题需要改变编程模型,使用异步事件和基于回调机制。在Druva,我们创建了一个基于python库的名为Dhaga来解决大规模并发,而编程模型不需要重大改变。 软件开发人员生活在一个并发的世界。线程如今是一等公民,今天在开发过程中,特别是当您的应用程序执行密集的网络运营,如同Druva一样的inSync系统(网络安全同步产品)。多线程帮助网络操作的编程代码流变得简单和顺序。当我们的应用程序需要增强的性能或改善其可伸缩性,我们可以增加线程的数量。 但是当需要成千上万规模的并发请求,线程是不够的。 我们发现多线程使用有以下缺点: 1. inSync系统客户端需要大量的文件通过网络RPC调用备份到服务器。开发人员加快速度的典型方法是使用线程。但多线程带来的性能却增加内存和CPU的使用成本;开发人员需要在速度和线程数之间保持一个平衡。 2.我们的服务器需要处理inSync系统与成千上万的客户之间并发连接和通知。为了有效地处理连接,我们使用线程来处理请求。但inSync系统客户的不断增加也意味着我们不得不继续增加线程的数量,从而消耗大量服务器的内存和CPU。 3.我们的Web服务器需要处理成千上万的平行的HTTP请求。大部分工作是在接收和发送的数据网络套接字并将其传给inSync系统的后端。导致大多数的线程等待网络操作。导致C10K问题,当有成千上万的同步请求到Web服务器,为每个请求生成一个线程是相当不可扩展的(Scale)。 异步框架的限制 许多异步框架,包括 Twisted扭曲、Tornado龙卷风和asyncore可以帮助开发人员远离使用线程的流行的方式。这些框架依赖非阻塞套接字和回调机制(类似Node.js)。如果我们按原样使用这些框架,我们Druva代码的主要部分必须重构。这不是我们想要做的事。重构代码会增加开发和测试周期,从而阻止我们达到规模要求。鉴于产品的多个部分需要大规模,我们每个人将不得不重构他们——因此增加一倍或两倍的努力。 为了避免改变如此多的代码,我们不得不离开直接使用现有的框架。幸运的是,我们发现一些有用的工具。 因为我们想要控制在网络I / O的代码执行,我们需要一种将一个线程划分为微线程micro-thread的方法。我们发现greenlets。它提供一种非隐式的微线程调度,称为co-routine协程。换句话说。当你想控制你的代码运行时它非常有用。您可以构建自定义计划的微线程,因为你可以控制greenlets什么时候yield暂停。这对我们来说是完美的,因为它给了我们完全控制我们的代码的调度。 Tornado是一个用Python编写的简单的、非阻塞的Web服务器框架,旨在处理成千上万的异步请求。我们使用它的核心组件,IOLoop IOStream。IOLoop是一个非阻塞套接字I / O事件循环;它使用epoll(在Linux上)或队列(BSD和Mac OS X),如果他们是可用的,否则选择()(在Windows上)。IOStream提供方便包装等非阻塞套接字读和写。我们委托所有套接字操作给Tornado,然后使用回调触发代码操作完成(banq注:非常类似Node.js机制)。 这是一个好的开始,但我们需要更多。如果我们在我们的代码中直接用上面的模块,我们大量的RPC代码将不得不改变,通过greenlets调度RPC,确保greenlets不要阻塞(如果greenlets堵塞,它会堵塞整个线程和其他全部),处理来自tornado的回调功能。 我们需要一个抽象来管理和安排greenlets 以避免让它被外部调用堵塞,这个抽象能够超越线程达到大规模可扩展。这个抽象是Dhaga,它能让应用代码流编程起来像传统同步顺序,但是执行是异步的。 Dhaga(来自印地语,这意味着线程)是我们抽象的一个轻量级线程的执行框架。Dhaga类是来源于greenlet,使用堆栈切换在一个操作系统线程中执行多个代码流。一个操作系统的线程中使用协作调度执行多个dhagas。每当一段dhaga等待时(主要是等待一个RPC调用返回),它yield控制权给父一级(也就是说,是创建它的操作系统级别线程的执行上下文)。然后父一级会调度安排的另一个dhaga准备运行。RPC调用将传递给tornado web服务器异步写入Socket,然后在其返回时注册一个回调,当这个RPC返回时,正在等待的dhaga将被添加到可运行队列中,然后后被父线程拾起。(banq注:类似node.js原理) 我们可以使用Dhaga代替线程

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    C/C++程序猿必须熟练应用的开源项目

    作为一个经验丰富的C/C++程序猿, 肯定亲手写过各种功能的代码, 比方封装过数据库訪问的类, 封装过网络通信的类,封装过日志操作的类, 封装过文件訪问的类, 封装过UI界面库等, 也在实际的项目中应用过, 可是回过头细致想想,事实上曾经自己写过的这些代码,仅仅能是在特定的项目或者特定的环境中使用, 对于自己来说, 在不同的项目中应用, 仅仅须要复制代码, 改改也就能够了, 由于自己写的代码自己非常熟悉。问题是, 你封装的这些库, 在给别人使用的时候, 别人用起来是否非常方便, 跨平台方面是不是也非常通用, 性能是不是足够的好, 是不是支持多线程, 功能是不是也足够强大,能够适用于各种不同的需求。假设你上面这些都做到了, 证明你在这个库上确实花费了一番功夫, 经过了持续的改进和优化。

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    Redis 线程模型

    【1】Redis 是基于 Reactor 模式开发的网络事件处理器:这个处理器被称为文件事件处理器(file event handler),这个文件事件处理器是单线程的,所以 Redis 才叫做单线程的模型: ■ 文件事件处理器使用 I/O 多路复用(multiplexing)机制监听多个套接字 Socket,根据 Socket 上的事件来选择对应的事件处理器进行处理。 ■ 当被监听的套接字准备好执行连接应答(accept)、读取(read)、写入(write)、关闭(close)等操作时。与操作相对应的文件事件就会产生,这时文件事件处理器就会调用套接字之前关联好的事件处理器来处理这些事件。 【2】虽然文件事件处理器以单线程的方式运行,但其使用 I/O 多路复用程序来监听多个套接字,文件事件处理器既实现了高性能的网络通信模型,又可以很好地与 Redis 服务器中其他同样以单线程方式运行的模块进行对接,这保持了 Redis 内部单线程设计的简单性。

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    领券