作者:正龙(沪江Web前端开发工程师) 本文为原创文章,转载请注明作者及出处 上文“走进Node.js启动过程”中我们算是成功入门了。既然Node.js的强项是处理网络请求,那我们就来分析一个HT
在进行网络编程时,我们常常见到同步(Sync)/异步(Async),阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式:
众所周知,Node.js中的JavaScript代码执行在单线程中,非常脆弱,一旦出现了未捕获的异常,那么整个应用就会崩溃。
TCP全名为传输控制协议,在OSI(由七层组成:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)中属于传输层协议。HTTP、SMTP、IMAP协议都是基于TCP构建的。
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个 socket(套接字),因此建立网络通信连接至少要一对端口号。socket 本质是对 TCP/IP 协议栈的封装,它提供了一个针对 TCP 或者 UDP 编程的接口,并不是另一种协议。通过 socket,你可以使用 TCP/IP 协议。
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
在上一篇文章在chromev8中的JavaScript事件循环分析中分析到,在chrome中的js引擎是通过执行栈和事件队列的形式来完成js的异步操作。然而在node中,事件循环表现出的状态与浏览器中大致相同。不同的是node中有一套自己的模型。node中事件循环的实现是依靠的libuv引擎。我们知道node选择chrome v8引擎作为js解释器,v8引擎将js代码分析后去调用对应的node api,而这些api最后则由libuv引擎驱动,执行对应的任务,并把不同的事件放在不同的队列中等待主线程执行。 因此实际上node中的事件循环存在于libuv引擎中。
很多刚开始使用 Go 语言开发的人都很喜欢使用并发特性,而没有考虑并发是否真正能解决他们的问题。了解goroutine的生命期时再创建goroutine在 Go 语言中,开发者习惯将并发内容与 goroutine 一一对应地创建 goroutine。开发者很少会考虑 goroutine 在什么时候能退出和控制 goroutine 生命期,这就会造成 goroutine 失控的情况。下面来看一段代码。
关于 Node.js ,相信你已经了解过不少内容,诸如 Node.js 内核、事件循环、单线程、setTimeout 或 setImmediate 函数的执行机制等等。
当我们将NODE_DEBUG设置为timer时,第一条日志消息表明它正在创建一个长度为120000的列表。我们的代码传递120000作为传递给setTimeout的第二个参数,在内部,第一个参数(超时回调)被添加到一个回调队列中,该队列应在120000毫秒后运行。接下来,我们看到一条消息,timeout callback 5000,这意味着现在将调用每5000毫秒的超时回调。
上节从一个基础的socket服务说起我们实现了一个基本的socket服务器,并留了个思考题
模块化是一种设计思想,利用模块化可以把一个非常复杂的系统结构细化到具体的功能点,每个功能点看作一个模块,然后通过某种规则把这些小的模块组合到一起,构成模块化系统。
NIO 网络通信 服务器端 操作流程 , 与 BIO 原理类似 , 基本流程是 启动服务器套接字通道 , 创建选择器 , 将服务器套接字通道注册给选择器 , 监听客户端连接事件 , 客户端连接成功后 , 创建套接字通道 , 将新创建的通道注册给选择器 , 然后监听该通道的读取事件 ;
在设计上,Node.js是单线程的。为了能让一个单线程处理许多并发的请求,你可以永远不要让线程等待阻塞,同步或长时间运行的操作。Node.js的一个显著特征是:它从上到下的设计和实现都是为了实现异步。这让它非常适合用于事件型程序。
| 作者 吴显坚,腾讯云数据库高级工程师,参与过360开源项目Pika的研发工作,现从事redis数据库研发工作。 ---- Redis服务器是一个事件驱动程序, 事件是Redis服务器的核心, 它处理两项重要的任务, 一个是IO事件(文件事件), 另外一个是时间事件. Redis服务器通过套接字与客户端进行连接, 而文件事件可以理解为服务器对套接字操作的抽象. 服务器与客户端的通信会产生相应的文件事件, 而服务器则通过监听并处理这些事件来完成一系列网络通信操作. 另外Redis内部有一些操作(从Redi
在Node.js中,流(Stream)是一种用于处理数据的抽象接口。它提供了一种有效的方式来读取或写入大量数据,而无需一次性将整个数据加载到内存中。
进程与 线程是一个程序员的必知概念,面试经常被问及,但是一些文章内容只是讲讲理论知识,可能一些小伙伴并没有真的理解,在实际开发中应用也比较少。本篇文章除了介绍概念,通过Node.js 的角度讲解 进程与 线程,并且讲解一些在项目中的实战的应用,让你不仅能迎战面试官还可以在实战中完美应用。
原文链接:http://scotdoyle.com/python-epoll-howto.html
作者:huangguisu 原文出处:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390
大家好,又见面了,我是全栈君,祝每个程序员都可以多学几门语言。 概念:Node.js提供了http模块。当中封装了一个高效的HTTPserver和一个简单的HTTPclient。 http.server是一个基于事件的HTTP服务器。内部用C++实现。接口由JavaScript封装。 http.request则是一个HTTPclient工具。用户向server发送请求。 一、HTTPserver http.Server实现的,它提供了一套封装级别非常低的API,不过流控制和简
传统的IO模型了处理一个Get请求,需要监听客户端请求(bind/listen),和客户端建立连接(accept),从 socket中读取请求(recv),解析客户端发送请求(parse),根据请求类型读取键值数据(get),最后给客户端返回结果即向 socket中写回数据(send);
网络编程又可称为Socket编程。编程分为基于Server端开发与基于Client端开发两部分。基于Server端的编程由四大步骤组成,开发者首先创建Socket,利用bind与listen函数绑定监听地址及相应的端口,最后使用accept函数接受来自监听端的请求。Client端的操作较为简便,开发者在创建Socket后使用connect函数对服务器端进行连接即可实现。
也许你会怀疑高并发的 Redis 中间件怎么可能是单线程。很抱歉,它就是单线程,你的 怀疑暴露了你基础知识的不足。莫要瞧不起单线程,除了 Redis 之外,Node.js 也是单线 程,Nginx 也是单线程,但是它们都是服务器高性能的典范。
UDP 协议(无连接传输协议)是运行在运输层之上,能够为调用它的应用程序提供一种无需建立连接就可以直接发送数据包的网络传输协议;它主要有以下两个特点:
epoll是select/poll的强化版,都是多路复用的函数,epoll有了很大的改进。 epoll的功能 1、支持监听大数目的socket描述符 一个进程内,select能打开的fd是有限制的,有宏FD_SETSIZE设置,默认值是1024.z在某些时候,这个数值是远远不够用的。解决方法有两种,已是修改宏然后再重新编译内核,但与此同时会引起网络效率的下降;二是使用多进程来解决,但是创建多个进程是有代价的,而且进程间数据同步没有多线程间方便。而epoll没有这个限制,它所支持的最大FD上限远远大于
① 服务器 客户端 通信 : 服务器 与 客户端 实现 双向通信 ; 服务器可以写出数据到客户端 , 也能读取客户端的数据 ; 客户端可以写出数据到服务器端 , 也可以读取服务器端的数据 ;
动态语言都是很有用的工具。用户可以使用脚本快速简洁地将复杂的系统连接在一起并表达自己的想法,而不必顾虑诸如内存管理或系统构建之类的细节。近年来,像 Rust 和 Go 这样的编程语言让程序员能更轻松地生成复杂的原生代码;这些项目也是计算机基础架构发展历程中极为重要的里程碑。但是,我们认为开发工作中有一个可以应对多种问题领域的强大脚本环境还是非常重要的。
在阅读了罗培羽著作的Unity3D网络游戏实战一书后,博主综合自己的开发经验与考虑进行部分修改和调整,将通用的客户端网络模块和通用的服务端框架进行提取,形成专栏,介绍Socket网络编程,希望对其他人有所帮助。目录如下,链接为对应的CSDN博客地址:
多路转接是IO模型的一种,这种IO模型通过select、poll或者epoll进行IO等待,可以同时等待多个文件描述符,当某个文件描述符的事件就绪,便会通知上层处理对应的事件。
今天分享的基本上一面试就会被问的网络IO,文中涉及的代码部分不太重要,重要的是对这概念的理解。在看文章之前大家也可通过下面的思维导图看看自己是否能回答出来。
Redis 采用事件驱动机制来处理大量的网络IO。它并没有使用 libevent 或者 libev 这样的成熟开源方案,而是自己实现一个非常简洁的事件驱动库 ae_event。
Redis是单线程,主要是指Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程来完成的,这也是Redis对外提供键值存储服务的主要流程。但Redis的其他功能,比如持久化、异步删除、集群数据同步等,其实是由额外的线程执行的。
Reactor模式的核心思想是:当有IO事件发生时,通过一个统一的事件循环来分发和处理这些事件。这个事件循环通常是一个无限循环,在每一次循环中,它会阻塞等待IO事件发生,当事件发生时,它会调用相应的处理函数来处理这个事件。
在日常的开发过程中,经常会遇到端口占用冲突的问题。那是不是不同的进程不能同时监听同一个端口呢?这个小节就来介绍 SO_REUSEPORT 选项相关的内容。
为了接下来一篇博客,能使读者更加完整地学习线程模型,所以本文对Redis的线程模型进行必要的讲解。
在学习 TCP/IP 协议之前,一直对网络编程很陌生,懂得原理之后再看网络编程的代码就觉得十分熟悉,借这个机会来总结记录一下,socket 编程的一般流程如下图,我们应该要将这些流程都记熟,用的时候按照顺序写代码就行了。很多语言都提供了 socket 的库可以直接调用,这次就用 python 来写写吧。
早期操作系统通常将进程中可创建的线程数限制在一个较低的阈值,大约几百个。因此, 操作系统会提供一些高效的方法来实现多路IO,例如Unix的select和poll。现代操作系统中,线程数已经得到了极大的提升,如NPTL线程软件包可支持数十万的线程。
不论你是否关注,Java Web应用都或多或少的使用了线程池来处理请求。线程池的实现细节可能会被忽视,但是有关于线程池的使用和调优迟早是需要了解的。本文主要介绍Java线程池的使用和如何正确的配置线程池。
Serverless 通常翻译为「无服务架构」,是一种软件系统设计架构思想和方法,并不是一个开发框架或者工具。他的出现是为了让开发者更加关注业务的开发,而将繁杂的运维和部署交给云厂商。Serverless 由 Faas 和 Baas 组成,Faas 为开发者提供业务运算环境,然后与 Baas 提供的数据和存储服务,进行交互,从而提供与传统服务一致的体验。但是由于 Faas 是无状态的,并且其运行环境是有读写限制的,最重要的是它是基于事件触发的。因此如果传统 Web 服务想迁移到 Serverless 上,
[《深入浅出 Node.js》] 读书笔记。 # 缘起 最初的目标是写一个基于事件驱动、非阻塞 I/O 的 Web 服务器。考虑高性能、符合事件驱动、没有历史包袱选择了 JavaScript。 # 特点 异步 I/O 事件与回调函数 事件优势:轻量级、松耦合、只关注事务点 单线程 优点 无需像多线程在意状态同步问题,没有死锁的存在 无线程上下文交换带来的性能上的开销 弱势 无法利用多核 CPU 错误会引起整个应用退出,应用的健壮性值得考验 大量计算占用 CPU 导致无法继续调用异步 I/O Node
在 “了不起的 Deno 入门教程” 这篇文章中,我们介绍了如何使用 Deno 搭建一个简单的 TCP echo server,本文将使用该示例来探究 TCP echo server 是怎么运行的?前方高能,请小伙伴们深吸一口气做好准备。
本译文来源于https://socket.io/get-started/chat/,不足之处请多批评指正。 最近在学些vuejs和websocket相关技术,使用了websocket的两个封装的库vue-socket.io和vue-websocket
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