Muduo网络编程之使用Timing wheel 踢掉空闲连接

╰半橙微兮° 2022-07-14 00:29 177阅读 0赞

这部分原理可以直接参考[http://blog.csdn.net/solstice/article/details/6395098][http_blog.csdn.net_solstice_article_details_6395098]。

本文记录自己的理解和部分代码注释。

## 1.模拟轮盘 ##

通过`boost::circular_buffer`来模拟轮盘。简单学习了一下关于这个数据结构的内容。  
它有如下特性：

> 1.支持随机访问  
> 2.固定容量  
> 3.插入元素超过容量时会对头部或者尾部元素弹出

下面看一个简单示例：

#include <iostream>
    #include <limits>
    #include <boost/circular_buffer.hpp>
    
    
    using namespace std;
    using namespace boost;
    
    
    void print(const circular_buffer<int>& nums) {
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            cout << nums[i] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    
    
    int main(int argc, char* argv[]) {
        circular_buffer<int> nums(5);     //声明一个总容量为5的circular_buffer
        nums.push_back(1);
        nums.push_back(2);
        nums.push_back(3);
        nums.push_back(4);
        nums.push_back(5);
        print(nums);
        nums.push_back(6);
        print(nums);
        nums.push_front(7);
        print(nums);
        nums[3] = 9;
        print(nums);
        nums.pop_back();
        print(nums);
        nums.pop_front();
        print(nums);
        return 0;
    }

运行结果如下：

![这里写图片描述][20161121173012169]

作者基于`circular_buffer`会自动弹出元素的特性，做了如下模拟：

> 1.`buffer`的元素保存`Bucket`，这个Bucket是一个集合，保存在1秒内所有连接的`shared_ptr`  
> 2.对`buffer`进行特定大小的初始化，并用`hole`填满  
> 3.当有一个连接的时候，将会把这个连接插入到`Bucket`里面  
> 4.每一秒都会往`buffer`里面插入空的`Bucket`  
> 5.这样基于`circular_buffer`的特性，现有的连接就会自动往下滚动，这就模拟了轮盘了。

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## 2.智能指针的使用 ##

这里作者封装了一层结构`Entry`来管理`TcpConnection`，当`circular_buffer`将尾部 `popback`的时候，会依次调用其析构函数，并在析构函数主动断开连接。

当时有两个疑问：  
1.一个是在看源码时，每个`TcpConnection`有一个上下文`Context`变量保存Entry的WeakPtr。  
所谓上下文，就是变量，因为回调机制，每个连接都需要有其关联的`Entry`，这里直接用WeakPtr来作为上下文变量，不影响其引用计数。有了上下文，服务器每当收到客户端的消息时（onMessage），可以拿到与该连接关联的`Entry`的弱引用，再把它提升到强引用，插入到`circular_buffer`，这样就相当于把更新了该连接在时间轮盘里面的位置了，相应的`use_count`会加1。

2.一个是运行example时（`build/release/bin/idleconnection_echo`）每当有新的连接（onConnection），或者有新的消息（onMessage）时，智能指针对象的`use_count`都会先加2，然后再恢复正常的加1。例如图：

![这里写图片描述][20161121205217453]  
括号里面表示 `use_count`。看代码：

EntryPtr entry(new Entry(conn));
    /*conn插入时间轮盘*/
    connectionBuckets_.back().insert(entry);
    dumpConnectionBuckets();

原因找到了，在`onConnection`回调中，这里先创建了一个栈上`shared_ptr`，之后插入到`unordered_set`中，这里就会有引用计数就增加了两次，之后栈上变量销毁，引用计数回归正常。

写了一个类似的测试程序：

#include <iostream>
    #include <memory>
    #include <unordered_set>
    using namespace std;
    typedef shared_ptr<int> IntPtr;
    typedef unordered_set<IntPtr> IntPtrSet;
    int main()
    {
        IntPtrSet myset;
        {
            IntPtr ptr(new int(42));
            cout<<ptr.use_count()<<endl;
            myset.insert(ptr);
            auto it = myset.begin();
            cout<<it->use_count()<<endl;
        }
        auto it = myset.begin();
        cout<<it->use_count()<<endl;
        return 0;
    }
    //打印结果
    //1
    //2
    //1

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## 3.参考 ##

1.《Linux多线程网络编程使用muduoC++网络库》  
2.[http://m.blog.csdn.net/article/details?id=7167915][http_m.blog.csdn.net_article_details_id_7167915]

[http_blog.csdn.net_solstice_article_details_6395098]: http://blog.csdn.net/solstice/article/details/6395098
[20161121173012169]: /images/20220714/d283cea2e53e4717851712a74d39e1ff.png
[20161121205217453]: /images/20220714/607b465bd6824e339ab9d3345062ef86.png
[http_m.blog.csdn.net_article_details_id_7167915]: http://m.blog.csdn.net/article/details?id=7167915