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select并发服务器

发布时间:2020-12-06 20:27:16

1、实现并发服务器,有哪几种基于线程的实现模式

1.多进抄程并发服务器

是指袭TCP连接后,每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是由服务器创建一个子进程来处理

2.多线程并发服务器

多进程服务器是对多进程的服务器的改进,由于多进程服务器在创建进程时要消耗较大的系统资源,所以用线程来取代进程,这样服务处理程序可以较快的创建。据统计,创建线程于创建进程要快10100倍,所以又把线程称为“轻量级”进程。进程与进程不同的是:一个进程内所有线程共享相同的全局内存,全局变量等信息。

是指TCP连接后,每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是由服务器创

3.多路复用I/O

I/O是为了解决线程/进程阻塞在那个I/O调用中,常用select或者pool

2、网络服务器的几种并发服务模型

服务程序最为关键的设计是并发服务模型,当前有以下几种典型的模型:

- 单进程服务,使用非阻塞IO

使用一个进程服务多个客户,通常与客户通信的套接字设置为非阻塞的,阻塞只发生在select()、poll()、epoll_wait()等系统调用上面。这是一种行之有效的单进程状态机式服务方式,已被广泛采用。

缺点是它无法利用SMP(对称多处理器)的优势,除非启动多个进程。此外,它尝试就绪的IO文件描述符后,立即从系统调用返回,这会导致大量的系统调用发生,尤其是在较慢的字节传输时。

select()本身的实现也是有局限的:能打开的文件描述符最多不能超过FD_SETSIZE,很容易耗尽;每次从select()返回的描述符组中扫描就绪的描述符需要时间,如果就绪的描述符在末尾时更是如此(epoll特别彻底修复了这个问题)。

- 多进程服务,使用阻塞IO

也称作 accept/fork 模型,每当有客户连线时产生一个新的进程为之服务。这种方式有时是必要的,比如可以通过操作系统获得良好的内存保护,可以以不同的用户身份运行程序,可以让服务运行在不同的目录下面。但是它的缺点也很明显:进程比较占资源,进程切换开销太大,共享某些信息比较麻烦。Apache 1.3就使用了这种模型,MaxClients数很容易就可以达到。

- 多线程服务,使用阻塞IO

也称之 accept/pthread_create模型,有新客户来时创建一个服务线程而不是服务进程。这解决了多进程服务的一些问题,比如它占用资源少,信息共享方便。但是麻烦在于线程仍有可能消耗光,线程切换也需要开销。

- 混合服务方式
所谓的混合服务方式,以打破服务方和客户方之间严格的1:1关系。基本做法是:

新客户到来时创建新的工作线程,当该工作线程检测到网络IO会有延迟时停止处理过程,返回给Server一个延迟处理状态,同时告诉 Server被延迟的文件描述符,延迟超时时间。Server会在合适的时候返回工作线程继续处理。注意这里的工作线程不是通过 pthread_create()创建的,而是被包装在专门用于处理延迟工作的函数里。

这里还有一个问题,工作线程如何检测网络IO会有延迟?方法有很多,比如设置较短的超时时间调用poll(),或者甚至使用非阻塞IO。如果是套接字,可以设置SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO选项,这样更有效率。
除了延迟线程,Server还应提供了未完成线程的支持。
如有有特别耗费时间的操作,你可以在完成部分工作后停止处理,返回给Server一个未完成状态。这样Server会检查工作队列是否有别的线程,如果有则让它们运行,否则让该工作线程继续处理,这可以防止某些线程挨饿。

典型的一个混合服务模型开源实现ServerKit

Serverkit的这些线程支持功能可简化我们的服务程序设计,效率上应该也是有保证的。

2. 队列(queue)

ServerKit提供的队列是一个单向链表,队列的存取是原子操作,如果只有一个执行单元建议不要用,因为原子操作的开销较大。

3. 堆(heap)

malloc()分配内存有一定的局限,比如在多线程的环境里,需要序列化内存分配操作。ServerKit提供的堆管理函数,可快速分配内存,可有效减少分配内存的序列化操作,堆的大小可动态增长,堆有引用计数,这些特征比较适合多线程环境。目前ServerKit堆的最大局限是分配单元必须是固定大小。

4. 日志记录

日志被保存在队列,有一个专门的线程处理队列中的日志记录:它或者调用syslog()写进系统日志,或者通过UDP直接写到远程机器。后者更有效。

5. 读写锁

GNU libc也在pthreads库里实现了读写锁,如果定义了__USE_UNIX98就可以使用。不过ServerKit还提供了读写锁互相转换的函数,这使得锁的应用更为弹性。比如拥有读锁的若干个线程对同一个hash表进行检索,其中一个线程检索到了数据,此时需要修改它,一种办法是获取写锁,但这会导致释放读锁和获取写锁之间存在时间窗,另一种办法是使用ServerKit提供的函数把读锁转换成写锁,无疑这种方式更有效率。

除了以上这些功能,ServerKit还提供了数据库连接池的管理(当前只支持MySQL)和序列化(Sequences),如感兴趣可参见相关的API文档。

二、ServerKit服务模块编写

ServerKit由3部分组成:server程序,负责加载服务模块、解析配置文件、建立数据库连接池;libserver,动态链接库,提供所有功能的库支持,包括server本身也是调用这个库写的;API,编程接口,你编写的服务模块和ServerKit框架进行对话的接口。

ServerKit需要libConfuse解析配置文件,所以出了安装ServerKit,还需要安装libConfuse。关于libConfuse可参考 http://www.nongnu.org/confuse/ 。

下面我们看一个简单的服务模块FOO:

#include <confuse.h>
#include <server.h>

static long int sleep_ration;

static int FOO_construct()
{
fprintf(stderr, "FOO_construct\n");

return 1;
}

static int FOO_prestart(cfg_t *configuration)
{
fprintf(stderr, "FOO_prestart\n");

return 1;
}

static void * FOO_operator(void *foobar)
{
fprintf(stderr, "FOO_operator\n");

for(;;) sleep(sleep_ration);

return NULL;
}

static void FOO_report(void)
{
fprintf(stderr, "FOO_report\n");
}


static cfg_opt_t FOO_config[] = {
CFG_SIMPLE_INT("sleep_ration", &sleep_ration),
CFG_END()
};

static char *FOO_authors[] = {"Vito Caputo <[email protected]>", NULL};


SERVER_MODULE(FOO,0,0,1,"Example mole that does nothing but sleep")按以下方法编译:

$ gcc -c -fPIC -pthread -D_REENTRANT -g FOO.c
$ gcc -shared -lserver -lconfuse -lpthread -g -e __server_mole_main -o FOO.so FOO.o

-e选项指定程序运行入口,这使得你可以直接在命令行敲 ./FOO.so 运行模块。
server程序根据环境变量SERVER_PERSONALITY_PATH定位主目录,并查找主目录下的c11n作为配置文件,动态加载的模块需放在主目录下的moles目录。

$ export SERVER_PERSONALITY_PATH=`pwd`
$ mkdir moles
$ cp FOO.so moles
$ vi c11n

c11n的内容:

identity = "any_id"

FOO {
sleep_ration = 1;
}

identity标识server实例,用ps可看到程序名称形如server.identity,本例为server.any_id。
执行server启动服务程序。

三、ServerKit其他功能缺陷
缺乏daemon模式;
只能运行在Linux box;
DB pool只支持MySQL;
Heap管理内存的功力有限

3、高手,sqlserver最多支持多少个并发的select读查询

不会出现死锁,时间久了(指数据量持续增长) 有可能变慢,需要维护下索引。如果数据量保持不变 则不会变慢,当然这只是针对此表来讲,不考虑其他条件(比如:服务器当前负载等各种外在因素)。

4、服务端并发问题以及epoll和select的区别

问题的引出:当需要读两个以上的I/O的时候,如果使用阻塞式的I/O,那么可能长时间的阻塞在一个描述符上面,另外的描述符虽然有数据但是不能读出来,这样实时性不能满足要求,大概的解决方案有以下几种:
1.使用多进程或者多线程,但是这种方法会造成程序的复杂,而且对与进程与线程的创建维护也需要很多的开销。(Apache服务器是用的子进程的方式,优点可以隔离用户)
2.用一个进程,但是使用非阻塞的I/O读取数据,当一个I/O不可读的时候立刻返回,检查下一个是否可读,这种形式的循环为轮询(polling,注意这个不是指poll函数),这种方法比较浪费CPU时间,因为大多数时间是不可读,但是仍花费时间不断反复执行read系统调用。
3.异步I/O(asynchronous I/O),当一个描述符准备好的时候用一个信号告诉进程,但是由于信号个数有限,多个描述符时不适用(真的吗???)。
4.一种较好的方式为I/O多路转接(I/O multiplexing)(貌似也翻译多路复用),先构造一张有关描述符的列表(epoll中为队列),然后调用一个函数,直到这些描述符中的一个准备好时才返回,返回时告诉进程哪些I/O就绪。select和epoll这两个机制都是多路I/O机制的解决方案,select为POSIX标准中的,而epoll为Linux所特有的。

5、Python 网络客户端和服务端udp和select都能实现并发,有啥区别呢?!

简单来来说:没什么区源别!因为UDP本来就是报文,也就是“发出后不管”,因此返回极快,根本不会阻塞进程,接收时也是检查一下缓冲区后立刻返回,同样不阻塞进程。既然都是不阻塞进程的,因此select也就多余了!

6、java nio并发访问问题,我现在利用nio框架制服务器的并发访问,SelectionKey多线程

其实不要太迷信nio。这个东西如果你使用不当,效率还不如io高。
而且,使用了nio会造成和以前的代码的不兼容。
当然,你是高手,那就例外了。

7、请教Linux下服务器用select处理一个socket对应的多个客户端

如果客户端并发连接数不是很大,比如50个以下,可以用如下模型:建立一个监听主线程回,循环监听端口。当有答客户端连接时,建立客户端通讯线程,并保留客户端socket到链表中。当客户端断开连接时,从socket链表中删除该socket。

8、高并发的服务器有什么模式

服务程序最为关键的设计是并发服务模型,当前有以下几种典型的模型:

  - 单进程服务,使用非阻塞IO

使用一个进程服务多个客户,通常与客户通信的套接字设置为非阻塞的,阻塞只发生在select()、poll()、epoll_wait()等系统调用上面。这是一种行之有效的单进程状态机式服务方式,已被广泛采用。

缺点是它无法利用SMP(对称多处理器)的优势,除非启动多个进程。此外,它尝试就绪的IO文件描述符后,立即从系统调用返回,这会导致大量的系统调用发生,尤其是在较慢的字节传输时。

select()本身的实现也是有局限的:能打开的文件描述符最多不能超过FD_SETSIZE,很容易耗尽;每次从select()返回的描述符组中扫描就绪的描述符需要时间,如果就绪的描述符在末尾时更是如此(epoll特别彻底修复了这个问题)。

- 多进程服务,使用阻塞IO

也称作 accept/fork 模型,每当有客户连线时产生一个新的进程为之服务。这种方式有时是必要的,比如可以通过操作系统获得良好的内存保护,可以以不同的用户身份运行程序,可以让服务运行在不同的目录下面。但是它的缺点也很明显:进程比较占资源,进程切换开销太大,共享某些信息比较麻烦。Apache 1.3就使用了这种模型,MaxClients数很容易就可以达到。

- 多线程服务,使用阻塞IO

也称之 accept/pthread_create模型,有新客户来时创建一个服务线程而不是服务进程。这解决了多进程服务的一些问题,比如它占用资源少,信息共享方便。但是麻烦在于线程仍有可能消耗光,线程切换也需要开销。

- 混合服务方式
所谓的混合服务方式,以打破服务方和客户方之间严格的1:1关系。基本做法是:

新客户到来时创建新的工作线程,当该工作线程检测到网络IO会有延迟时停止处理过程,返回给Server一个延迟处理状态,同时告诉 Server被延迟的文件描述符,延迟超时时间。Server会在合适的时候返回工作线程继续处理。注意这里的工作线程不是通过 pthread_create()创建的,而是被包装在专门用于处理延迟工作的函数里。

这里还有一个问题,工作线程如何检测网络IO会有延迟?方法有很多,比如设置较短的超时时间调用poll(),或者甚至使用非阻塞IO。如果是套接字,可以设置SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO选项,这样更有效率。
除了延迟线程,Server还应提供了未完成线程的支持。
如有有特别耗费时间的操作,你可以在完成部分工作后停止处理,返回给Server一个未完成状态。这样Server会检查工作队列是否有别的线程,如果有则让它们运行,否则让该工作线程继续处理,这可以防止某些线程挨饿。

典型的一个混合服务模型开源实现ServerKit

Serverkit的这些线程支持功能可简化我们的服务程序设计,效率上应该也是有保证的。

2. 队列(queue)

ServerKit提供的队列是一个单向链表,队列的存取是原子操作,如果只有一个执行单元建议不要用,因为原子操作的开销较大。

3. 堆(heap)

malloc()分配内存有一定的局限,比如在多线程的环境里,需要序列化内存分配操作。ServerKit提供的堆管理函数,可快速分配内存,可有效减少分配内存的序列化操作,堆的大小可动态增长,堆有引用计数,这些特征比较适合多线程环境。目前ServerKit堆的最大局限是分配单元必须是固定大小。

4. 日志记录

日志被保存在队列,有一个专门的线程处理队列中的日志记录:它或者调用syslog()写进系统日志,或者通过UDP直接写到远程机器。后者更有效。

5. 读写锁

GNU libc也在pthreads库里实现了读写锁,如果定义了__USE_UNIX98就可以使用。不过ServerKit还提供了读写锁互相转换的函数,这使得锁的应用更为弹性。比如拥有读锁的若干个线程对同一个hash表进行检索,其中一个线程检索到了数据,此时需要修改它,一种办法是获取写锁,但这会导致释放读锁和获取写锁之间存在时间窗,另一种办法是使用ServerKit提供的函数把读锁转换成写锁,无疑这种方式更有效率。

除了以上这些功能,ServerKit还提供了数据库连接池的管理(当前只支持MySQL)和序列化(Sequences),如感兴趣可参见相关的API文档。

二、ServerKit服务模块编写

ServerKit由3部分组成:server程序,负责加载服务模块、解析配置文件、建立数据库连接池;libserver,动态链接库,提供所有功能的库支持,包括server本身也是调用这个库写的;API,编程接口,你编写的服务模块和ServerKit框架进行对话的接口。

ServerKit需要libConfuse解析配置文件,所以出了安装ServerKit,还需要安装libConfuse。关于libConfuse可参考 http://www.nongnu.org/confuse/ 。

下面我们看一个简单的服务模块FOO:

#include <confuse.h>
#include <server.h>

static long int sleep_ration;

static int FOO_construct()
{
fprintf(stderr, "FOO_construct\n");

return 1;
}

static int FOO_prestart(cfg_t *configuration)
{
fprintf(stderr, "FOO_prestart\n");

return 1;
}

static void * FOO_operator(void *foobar)
{
fprintf(stderr, "FOO_operator\n");

for(;;) sleep(sleep_ration);

return NULL;
}

static void FOO_report(void)
{
fprintf(stderr, "FOO_report\n");
}


static cfg_opt_t FOO_config[] = {
CFG_SIMPLE_INT("sleep_ration", &sleep_ration),
CFG_END()
};

static char *FOO_authors[] = {"Vito Caputo <[email protected]>", NULL};


SERVER_MODULE(FOO,0,0,1,"Example mole that does nothing but sleep")按以下方法编译:

$ gcc -c -fPIC -pthread -D_REENTRANT -g FOO.c
$ gcc -shared -lserver -lconfuse -lpthread -g -e __server_mole_main -o FOO.so FOO.o

-e选项指定程序运行入口,这使得你可以直接在命令行敲 ./FOO.so 运行模块。
server程序根据环境变量SERVER_PERSONALITY_PATH定位主目录,并查找主目录下的c11n作为配置文件,动态加载的模块需放在主目录下的moles目录。

$ export SERVER_PERSONALITY_PATH=`pwd`
$ mkdir moles
$ cp FOO.so moles
$ vi c11n

c11n的内容:

identity = "any_id"

FOO {
sleep_ration = 1;
}

identity标识server实例,用ps可看到程序名称形如server.identity,本例为server.any_id。
执行server启动服务程序。

三、ServerKit其他功能缺陷
缺乏daemon模式;
只能运行在Linux box;
DB pool只支持MySQL;
Heap管理内存的功力有限

9、pl/sql高并发情况下的查询问题

先说明一下我的数据库:oracle
g11
看你是先select还是先insert。
如果是先insert:这个时候,数据库被锁内定,你下达select的时候,处于容等待状态,当insert完成后,select才启动,查询出来的数据就有最新insert进入的数据。
先insert只有这种情况,没有其他。
先select:
select后,并不会锁表,而是先通过索引,记录下总条目数量,然后在总条目数范围内进行查询,应次,不会查询出新insert的数据。
补充回答:我目前使用的数据库大小173.7G,服务器是IBM小型机,操作系统是AIX。远端操作的电脑是X201i,用户数量不多,但用户同时打开表、操作的表,数据量比较大。
速度上还算过的去,遍历一边最大的单表(约32G,42W条记录)时间大概就是20秒钟左右!

与select并发服务器相关的知识