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Golang 实现轻量、快速的基于 Reactor 模式的非阻塞 TCP 网络库

gev 轻量、快速的 Golang 网络库

gev 是一个轻量、快速的基于 Reactor 模式的非阻塞 TCP 网络库,底层并不使用 golang net 库,而是使用 epoll 和 kqueue,因此它并不支持 Windows。

为什么有 gev

Golang 的 goroutine 虽然非常轻量,但是每启动一个 goroutine 仍需要 4k 左右的内存。读了鸟窝大佬的文章【百万 Go TCP 连接的思考: epoll方式减少资源占用】后,便去研究了了下 evio

evio 虽然非常快,但是仍然存在一些问题,便尝试去优化它,于是有了 eviop 项目。关于 evio 的问题可以看我的另一篇博文 【Golang 网络库evio一些问题/bug和思考】。在优化 evio 完成 eviop 的过程中,因为其网络模型的缘故,愈加感觉修改它非常麻烦,成本比重新搞一个还高。

最终决定自己重搞一个,更加轻量,不需要的全去掉。加上大学时学习过 muduo ,便参考 muduo 的使用的 Reactor 模型实现 gev 。

在 linux 环境下,gev 底层使用 epoll ,这是 gev 会专注优化的地方。在 mac 下底层使用 kqueue,可能不会过多关注这部分的优化,毕竟很少有用 mac 做服务器的(Windows 环境"暂"不支持)。

特点

  • 基于 epoll 和 kqueue 实现的高性能事件循环
  • 支持多核多线程
  • 动态扩容 Ring Buffer 实现的读写缓冲区
  • 异步读写
  • SO_REUSEPORT 端口重用支持

网络模型

gev 只使用极少的 goroutine, 一个 goroutine 负责监听客户端连接,其他 goroutine (work 协程)负责处理已连接客户端的读写事件,work 协程数量可以配置,默认与运行主机 CPU 数量相同。

image.png

性能测试

测试环境 Ubuntu18.04

和同类库的简单性能比较, 压测方式与 evio 项目相同。

  • gnet
  • eviop
  • evio
  • net (标准库)

限制 GOMAXPROCS=1,1 个 work 协程

image.png

限制 GOMAXPROCS=1,4 个 work 协程

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限制 GOMAXPROCS=4,4 个 work 协程

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安装

go get -u github.com/Allenxuxu/gev
复制代码

示例

package main

import (
	"flag"
	"strconv"
	"log"

	"github.com/Allenxuxu/gev"
	"github.com/Allenxuxu/gev/connection"
	"github.com/Allenxuxu/ringbuffer"
)

type example struct{}

func (s *example) OnConnect(c *connection.Connection) {
	log.Println(" OnConnect : ", c.PeerAddr())
}
func (s *example) OnMessage(c *connection.Connection, buffer *ringbuffer.RingBuffer) (out []byte) {
	//log.Println("OnMessage")
	first, end := buffer.PeekAll()
	out = first
	if len(end) > 0 {
		out = append(out, end...)
	}
	buffer.RetrieveAll()
	return
}

func (s *example) OnClose() {
	log.Println("OnClose")
}

func main() {
	handler := new(example)
	var port int
	var loops int

	flag.IntVar(&port, "port", 1833, "server port")
	flag.IntVar(&loops, "loops", -1, "num loops")
	flag.Parse()

	s, err := gev.NewServer(handler,
		gev.Network("tcp"),
		gev.Address(":"+strconv.Itoa(port)),
		gev.NumLoops(loops))
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	s.Start()
}
复制代码

参考

本项目受 evio 启发,参考 muduo 实现。

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