[发明专利]一种用于分布式处理的高性能通用网络框架的设计方法

摘要

本发明公开了一种用于分布式处理的高性能通用网络框架的设计方法，主要实现了以下功能A、采用“多Reactor+线程池”机制有效的解决了密集型IO和计算的问题；B、良好的接口设计简化了TCP网络编程开发；C、采用智能指针以及其它多线程安全措施，对系统资源进行合理有效的管理，增加了程序的鲁棒性；D、采用第三方中间语言来描述消息格式，解决了升级与跨语言的问题。本发明利用C++语言的高效、稳定和灵活性，创建了一个通用的网络框架，极大的减少了网络应用开发，让企业可以更专注于业务的开发而不必考虑数据传输、通讯和管理等方面的技术细节。

主权项

一种用于分布式处理的高性能通用网络框架的设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1、网络服务设计：网络设计方案采用了“多Reactor+线程池”的策略，主Reactor负责accept客户端的连接，收到连接请求后，将连接分配给某个子Reactor，这样该连接的收发操作都在这个子Reactor中完成，多个连接就被分发至多个子线程中，同时，具体的运算任务也分配给了运算线程池来处理，从而充分的利用了CPU；2、接口设计：事件回调采用了boost::function+boost::bind的做法，这种做法不必担心对象的生命周期，对用户代码的class类型、成员函数名没有限制，只对函数的参数和返回值类型有部分限制，传给网络库的都是值语义的boost::function对象，没有指针和引用的概念，从而解决了对象生命周期和空悬指针的问题；3、资源管理：采用了智能指针来管理资源，智能指针使用RAII的方法来对资源进行管理，RAII的基本原理是利用对象封装资源，采用对象引用计数记录对象的引用次数：对象初始创建的时候引用次数为1，在对象被使用时引用计数加1，对象释放时引用计数减1，直至引用次数为0时对资源进行释放，故而能够自动管理内存的释放，避免了空悬指针bug的产生，同时降低了资源的维护成本，缩短了程序的开发周期；4、消息格式设计：采用Google Protobuf(即第三方中间语言)来描述消息格式，Protobuf是用于结构化数据串行化的方法，能够定义自己的数据结构，然后使用代码生成器生成代码来读写这个数据结构，每个Protobuf信息是一小段逻辑记录，包含一系列的键值对，每个消息类型拥有一个或多个特定的数字字段，每个字段拥有一个名字和一个值类型，值类型可以是数字、布尔型、字符串、原始字节或者其他Protobuf类型，还允许数据结构的分级；可以运行Protobuf编译器，将定义的.proto文件编译成特定语言的类；可以在不影响向后兼容的情况下随意给数据结构增加字段，旧有的数据会忽略新的字段，所以使用Protobuf作为通信协议，可以无需担心破坏现有代码的情况下扩展协议，至此完成用于分布式处理的高性能通用网络框架的设计。