lighttpd io 多路复用分析

Posted 2022-08-24 voipmaker

在web服务器中，主要就是向socket写数据和从socket读数据。通常，web服务器是IO密集型程序，这就要求在数据的读写上，web服务器必须能够具有很好的性能，不会因为某个socket的阻塞而致使其他socket也被阻塞，否则会大大降低服务器的性能。因此，大部分的web服务器都采用非阻塞IO进行数据的读写。lighttpd通过fdevent系统，采用类似OO中面向对象的方式将对IO事件的处理进行封装，对于不同的IO系统，提供一个统一的接口,其核心机制与libevent/libev库大同小异，都是采用了所谓的Reactor模式，也就是非阻塞IO加多路复用（non-blocking IO + IO multiplexing），lighttpd通过fdevent将各种操作系统上支持的io多路复用实现进行封装，常用的io多路复用技术包括select, poll,kqueue,epoll. select应该是最原始了，基本所有类unix系统都支持，然后是poll,poll是select的升级版，并不是所有类unix系统都支持，bsd系列没有实现，poll主要解决select对单进程最大fd数的限制，但仍然没改变其轮训的本性。kqueue 是bsd系列操作系统提供的解决select,poll的性能问题，最后是明星级的 epoll,是linux 2.6 版本以后实现的一个类kqueue的东东，流行的高性能web服务器(nginx,lighttpd)，cache服务器(memcached,varnish)在linux下基本都用的epoll做io事件监听，当然，为了可移植性，大多实现都对上面各种io模型进行封装，用户可以通过配置方式灵活选择。

接下在看看lighttpd 中fdevent是怎么封装的以上各种io模型。

fdevent对外提供了io模型的通用接口，而具体实现则在相应的io模型文件中。

//统一的操作接口,与后面的函数声明对应。

int (*reset) (struct fdevents * ev);
     void (*free) (struct fdevents * ev);
     int (*event_add) (struct fdevents * ev, int fde_ndx, int fd, int events);
     int (*event_del) (struct fdevents * ev, int fde_ndx, int fd);
     int (*event_get_revent) (struct fdevents * ev, size_t ndx);
     int (*event_get_fd) (struct fdevents * ev, size_t ndx);
     int (*event_next_fdndx) (struct fdevents * ev, int ndx);
     int (*poll) (struct fdevents * ev, int timeout_ms);
     int (*fcntl_set) (struct fdevents * ev, int fd);

上面为fdevent结构内部的函数指针，具体实现在每个io模型对应的文件中，

如 epoll实现在 文件fdevent_linux_sysepoll.c中，这体现了面向对象的设计思想。

fdevent的接口很清晰，使用过程与libevent类似，在一个闭合循环内部：

 fdevent_init ：初始化 ，对于epoll,调用epoll_create

 fdevent_register ，注册某fd上发生的事件对应的回调，比如server的fd.

 fdevent_add，添加某fd事件类型(in, out), 与fdevent_register 配对使用。

while(1)

 fdevent_poll ，等待io事件并触发上面设置的回调。

下面为lighttpd  初始化框架，没考虑 module及connection 建立后的状态机。

 1. network_init , 初始化socket（socket, bind, listen）

 2. fork process (初始化若干子进程)

3. fdevent_init (初始化事件triger模块，记住，fdevent在fork之后)

4. fdevent_register（注册server in事件回调）

5. 

while(!is_shutdown)

fdevent_poll();