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作為公司的公共產品，經常有這樣的需求：就是新建一個本地服務，產品線作為客戶端通過 tcp 接入本地服務，來獲取想要的業務能力。

與印象中動輒處理成千上萬連接的 tcp 網絡服務不同，這個本地服務是跑在客戶機器上的，Win32 上作為開機自啟動的 windows 服務運行；

Linux 上作為 daemon 在後台運行。總的說來就是用於接收幾個產品進程的連接，因此輕量化是其最重要的要求，在這個基礎上要能兼顧跨平台就可以了。

其實主要就是 windows，再兼顧一點兒 linux。

 

考察了幾個現有的開源網絡框架，從 ACE 、boost::asio 到 libevent，都有不盡於人意的地方：

a) ACE：太重，只是想要一個網絡框架，結果它扒拉扒拉一堆全提供了，不用還不行；

b) boost::asio：太複雜，牽扯到 boost 庫，並且引入了一堆 c++ 模板，需要高版本 c++ 編譯器支持；

c) libevent：這個看着不錯，當時確實用這個做底層封裝了一版，結果發版后發現一個比較致命的問題，導致在防火牆設置比較嚴格的機器上初始化失敗，這個後面我會詳細提到。

 

其它的就更不用說了，之前也粗略看過陳碩的 muddo，總的感覺吧，它是基於其它開源框架不足地方改進的一個庫，有相當可取的地方，但是這個改進的方向也主要是解決更大併發、更多連接，不是我的痛點，所以沒有繼續深入研究。

 

好了，與其在不同開源框架之間糾結，不如自己動手寫一個。

反正我的場景比較固定，不用像它們那樣面面俱，我給自己羅列了一些這個框架需要支持基本的功能：

1）同步寫、異步讀；

2）可同時監聽多路事件，基於 1）這裏只針對異步 READ 事件（包含連接進入、連接斷開），寫數據是同步的，因而不需要處理異步 WRITE 事件；

3）要有設置一次性和周期性定時器的能力 （業務決定的）；

4）不需要處理信號 （windows 上也沒信號這一說，linux 自己搞搞 sigaction 就好啦）；

……

 

雖然這個框架未來只會運行在用戶的單機上，但是我不希望它一出生就帶有性能缺陷，所以性能平平的 select 沒能進入我的法眼，我決定給它裝上最強大的心臟：

Windows 平台： iocp

Linux 平台：epoll

 

ok，從需求到底層技術路線，貌似都講清楚了，依照 libevent 我給它取名為 gevent，下面我們從代碼級別看下這個框架是怎麼簡化 tcp 服務搭建這類工作的。

首先看一下這個 tcp 服務框架的 sample：

svc_handler.h

 1 #include "EventBase.h"
 2 #include "EventHandler.h"
 3 
 4 class GMyEventBase : public GEventBase
 5 {
 6 public:
 7     GEventHandler* create_handler (); 
 8 }; 
 9 
10 
11 class svc_handler : public GJsonEventHandler
12 {
13 public:
14     virtual ~svc_handler () {}
15     virtual void on_read_msg (Json::Value const& val); 
16 };

epoll_svc.cpp

 1 #include <stdio.h>
 2 #include "svc_handler.h"
 3 #include <signal.h>
 4 
 5 GMyEventBase g_base; 
 6 GEventHandler* GMyEventBase::create_handler () 
 7 {
 8     return new svc_handler; 
 9 }
10 
11 void sig_int (int signo)
12 {
13     printf ("%d caught\n", signo); 
14     g_base.exit (1); 
15     printf ("exit ok\n"); 
16 }
17 
18 int main (int argc, char *argv[])
19 {
20     if (argc < 2)
21     {
22         printf ("usage: epoll_svc port\n"); 
23         return -1; 
24     }
25 
26     unsigned short port = atoi (argv[1]);
27 
28 #ifndef WIN32
29     struct sigaction act; 
30     act.sa_handler = sig_int; 
31     sigemptyset(&act.sa_mask);   
32     act.sa_flags = SA_RESTART; 
33     if (sigaction (SIGINT, &act, NULL) < 0)
34     {
35         printf ("install SIGINT failed, errno %d\n", errno); 
36         return -1; 
37     }
38     else
39         printf ("install SIGINT ok\n"); 
40 #endif
41 
42     // to test small message block
43     if (g_base.init (/*8, 10*/) < 0)
44         return -1; 
45 
46     printf ("init ok\n"); 
47     do
48     {
49         if (!g_base.listen (port))
50         {
51             g_base.exit (0); 
52             printf ("exit ok\n"); 
53             break; 
54         }
55 
56         printf ("listen ok\n"); 
57         g_base.run (); 
58         printf ("run  over\n"); 
59     } while (0); 
60 
61     g_base.fini (); 
62     printf ("fini ok\n"); 
63 
64     g_base.cleanup (); 
65     printf ("cleanup ok\n"); 
66     return 0; 
67 }

 

這個服務的核心是 GMyEventBase 類，它使用了框架中的 GEventBase 類，從後者派生而來，

只改寫了一個 create_handler 接口來提供我們的事件處理對象 svc_handler，它是從框架中的 GEventHandler 派生而來，

svc_handler 只改寫了一個 on_read_msg 來處理 Json 格式的消息輸入。

 

程序的運行就是分別調用 GMyEventBase（實際上是GEventBase）  的 init / listen / run / fini / cleaup 方法。

而與業務相關的代碼，都在 svc_handler 中處理：

svc_handler.cpp

 1 #include "svc_handler.h"
 2 
 3 void svc_handler::on_read_msg (Json::Value const& val)
 4 {
 5     int key = val["key"].asInt (); 
 6     std::string data = val["data"].asString (); 
 7     printf ("got %d:%s\n", key, data.c_str ()); 
 8 
 9     Json::Value root; 
10     Json::FastWriter writer; 
11     root["key"] = key + 1; 
12     root["data"] = data; 
13 
14     int ret = 0;
15     std::string resp = writer.write(root); 
16     resp = resp.substr (0, resp.length () - 1); // trim tailing \n
17     if ((ret = send (resp)) <= 0)
18         printf ("send response failed, errno %d\n", errno); 
19     else 
20         printf ("response %d\n", ret); 
21 }

 

它期待 Json 格式的數據，並且有兩個字段 key(int) 與 data (string)，接收數據后將 key 增 1 后返回給客戶端。

再來看下客戶端 sample：

clt_handler.h

 1 #include "EventBaseAR.h"
 2 #include "EventHandler.h"
 3 
 4 class GMyEventBase : public GEventBaseWithAutoReconnect
 5 {
 6 public:
 7     GEventHandler* create_handler (); 
 8 }; 
 9 
10 
11 class clt_handler : public GJsonEventHandler
12 {
13 public:
14     virtual ~clt_handler () {}
15 #ifdef TEST_TIMER
16     virtual bool on_timeout (GEV_PER_TIMER_DATA *gptd); 
17 #endif
18     virtual void on_read_msg (Json::Value const& val); 
19 };

 

epoll_clt.cpp

  1 #include <stdio.h>
  2 #include "clt_handler.h"
  3 #include <signal.h>
  4 
  5 //#define TEST_READ
  6 //#define TEST_CONN
  7 //#define TEST_TIMER
  8 
  9 GMyEventBase g_base; 
 10 GEventHandler* GMyEventBase::create_handler () 
 11 {
 12     return new clt_handler; 
 13 }
 14 
 15 
 16 int sig_caught = 0; 
 17 void sig_int (int signo)
 18 {
 19     sig_caught = 1; 
 20     printf ("%d caught\n", signo); 
 21     g_base.exit (0); 
 22     printf ("exit ok\n"); 
 23 }
 24 
 25 void do_read (GEventHandler *eh, int total)
 26 {
 27     char buf[1024] = { 0 }; 
 28     int ret = 0, n = 0, key = 0, err = 0;
 29     char *ptr = nullptr; 
 30     while ((total == 0 ||  n++ < total) && fgets (buf, sizeof(buf), stdin) != NULL)
 31     {
 32         // skip \n
 33         buf[strlen(buf) - 1] = 0; 
 34         //n = sscanf (buf, "%d", &key); 
 35         key = strtol (buf, &ptr, 10); 
 36         if (ptr == nullptr)
 37         {
 38             printf ("format: int string\n"); 
 39             continue; 
 40         }
 41 
 42         Json::Value root; 
 43         Json::FastWriter writer; 
 44         root["key"] = key; 
 45         // skip space internal
 46         root["data"] = *ptr == ' ' ? ptr + 1 : ptr;  
 47 
 48         std::string req = writer.write (root); 
 49         req = req.substr (0, req.length () - 1); // trim tailing \n
 50         if ((ret = eh->send (req)) <= 0)
 51         {
 52             err = 1; 
 53             printf ("send %d failed, errno %d\n", req.length (), errno); 
 54             break; 
 55         }
 56         else 
 57             printf ("send %d\n", ret); 
 58     }
 59 
 60     if (total == 0)
 61         printf ("reach end\n"); 
 62 
 63     if (!err)
 64     {
 65         eh->disconnect (); 
 66         printf ("call disconnect to notify server\n"); 
 67     }
 68 
 69     // wait receiving thread 
 70     //sleep (3); 
 71     // if use press Ctrl+D, need to notify peer our break
 72 }
 73 
 74 #ifdef TEST_TIMER
 75 void test_timer (unsigned short port, int period_msec, int times)
 76 {
 77     int n = 0; 
 78     GEventHandler *eh = nullptr; 
 79 
 80     do
 81     {
 82         eh = g_base.connect (port); 
 83         if (eh == nullptr)
 84             break;
 85 
 86         printf ("connect ok\n"); 
 87         void* t = g_base.timeout (1000, period_msec, eh, NULL); 
 88         if (t == NULL)
 89         {
 90             printf ("timeout failed\n"); 
 91             break; 
 92         }
 93         else 
 94             printf ("set timer %p ok\n", t); 
 95 
 96         // to wait timer
 97         do
 98         {
 99             sleep (400); 
100             printf ("wake up from sleep\n"); 
101         } while (!sig_caught && n++ < times);
102 
103         g_base.cancel_timer (t); 
104     } while (0); 
105 }
106 #endif
107 
108 #ifdef TEST_CONN
109 void test_conn (unsigned short port, int per_read, int times)
110 {
111 #  ifdef WIN32
112     srand (GetCurrentProcessId()); 
113 #  else
114     srand (getpid ()); 
115 #  endif
116     int n = 0, elapse = 0; 
117     clt_handler *eh = nullptr; 
118 
119     do
120     {
121         eh = (clt_handler *)g_base.connect (port); 
122         if (eh == nullptr)
123             break;
124 
125         printf ("connect ok\n"); 
126 
127         do_read (eh, per_read); 
128 #  ifdef WIN32
129         elapse = rand() % 1000; 
130         Sleep(elapse); 
131         printf ("running  %d ms\n", elapse); 
132 #  else
133         elapse = rand () % 1000000; 
134         usleep (elapse); 
135         printf ("running  %.3f ms\n", elapse/1000.0); 
136 #  endif
137 
138     } while (!sig_caught && n++ < times);
139 }
140 #endif
141 
142 #ifdef TEST_READ
143 void test_read (unsigned short port, int total)
144 {
145     int n = 0; 
146     GEventHandler *eh = nullptr; 
147 
148     do
149     {
150         eh = g_base.connect (port); 
151         if (eh == nullptr)
152             break;
153 
154         printf ("connect ok\n"); 
155         do_read (eh, total); 
156     } while (0); 
157 }
158 #endif
159 
160 int main (int argc, char *argv[])
161 {
162     if (argc < 2)
163     {
164         printf ("usage: epoll_clt port\n"); 
165         return -1; 
166     }
167 
168     unsigned short port = atoi (argv[1]); 
169 
170 #ifndef WIN32
171     struct sigaction act; 
172     act.sa_handler = sig_int; 
173     sigemptyset(&act.sa_mask);   
174     // to ensure read be breaked by SIGINT
175     act.sa_flags = 0; //SA_RESTART;  
176     if (sigaction (SIGINT, &act, NULL) < 0)
177     {
178         printf ("install SIGINT failed, errno %d\n", errno); 
179         return -1; 
180     }
181 #endif
182 
183     if (g_base.init (2) < 0)
184         return -1; 
185 
186     printf ("init ok\n"); 
187 
188 #if defined(TEST_READ)
189     test_read (port, 0); // 0 means infinite loop until user break
190 #elif defined(TEST_CONN)
191     test_conn (port, 10, 100); 
192 #elif defined (TEST_TIMER)
193     test_timer (port, 10, 1000); 
194 #else
195 #  error please define TEST_XXX macro to do something!
196 #endif
197 
198     if (!sig_caught)
199     {
200         // Ctrl + D ?
201         g_base.exit (0); 
202         printf ("exit ok\n"); 
203     }
204     else 
205         printf ("has caught Ctrl+C\n"); 
206 
207     g_base.fini (); 
208     printf ("fini ok\n"); 
209 
210     g_base.cleanup (); 
211     printf ("cleanup ok\n"); 
212     return 0; 
213 }

 

客戶端同樣使用了 GEventBase 的派生類 GMyEventBase 來作為事件循環的核心，所不同的是（注意並非之前例子里的那個類，雖然同名），它提供了 clt_handler 來處理自己的業務代碼。

另外為了提供連接中斷後自動向服務重連的功能，這裏 GMyEventBase 派生自 GEventBase 類的子類 GEventBaseWithAutoReconnect （位於 EventBaseAR.h/cpp 中）。

程序的運行是分別調用 GEventBase 的 init / connect / fini / cleaup 方法以及 GEventHandler 的 send / disconnect 來測試讀寫與連接。

定義宏 TEST_READ 用來測試讀寫；定義宏 TEST_CONN 可以測試連接的通斷及讀寫；定義宏 TEST_TIMER 來測試周期性定時器及讀寫。它們是互斥的。

clt_handler 主要用來異步接收服務端的回送數據並打印：

clt_handler.cpp

 1 #include "clt_handler.h"
 2 
 3 #ifdef TEST_TIMER
 4 extern void do_read (clt_handler *, int); 
 5 bool clt_handler::on_timeout (GEV_PER_TIMER_DATA *gptd)
 6 {
 7     printf ("time out ! id %p, due %d, period %d\n", gptd, gptd->due_msec, gptd->period_msec); 
 8     do_read ((clt_handler *)gptd->user_arg, 1); 
 9     return true; 
10 }
11 #endif
12 
13 void clt_handler::on_read_msg (Json::Value const& val)
14 {
15     int key = val["key"].asInt (); 
16     std::string data = val["data"].asString (); 
17     printf ("got %d:%s\n", key, data.c_str ()); 
18 }

 

這個測試程序可以通過在控制台手工輸入數據來驅動，也可以通過測試數據文件來驅動，下面的 awk 腳本用來製造符合格式的測試數據：

epoll_gen.awk

 1 #! /bin/awk -f
 2 BEGIN {
 3         WORDNUM = 1000
 4         for (i = 1; i <= WORDNUM; i++) {
 5                 printf("%d %s\n", randint(WORDNUM), randword(20))
 6         }
 7 }
 8 
 9 # randint(n): return a random integer number which is >= 1 and <= n
10 function randint(n) {
11         return int(n *rand()) + 1
12 }
13 
14 # randlet(): return a random letter, which maybe upper, lower or number. 
15 function randlet() {
16         return substr("abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789", randint(62), 1)
17 }
18 
19 # randword(LEN): return a rand word with a length of LEN
20 function randword(LEN) {
21         randw=""
22         for( j = 1; j <= LEN; j++) {
23                 randw=randw randlet()
24         }
25         return randw
26 }

 

生成的測試文件格式如下：

238 s0jKlYkEjwE4q3nNJugF
568 0cgNaSgDpP3VS45x3Wum
996 kRF6SgmIReFmrNBcCecj
398 QHQqCrB5fC61hao1BV2x
945 XZ6KLtA4jZTEnhcAugAM
619 WE95NU7FnsYar4wz279j
549 oVCTmD516yvmtuJB2NG3
840 NDAaL5vpzp8DQX0rLRiV
378 jONIm64AN6UVc7uTLIIR
251 EqSBOhc40pKXhCbCu8Ey

 

整個工程編譯的話就是一個 CMakeLists 文件，可以通過 cmake 生成對應的 Makefile 或 VS solution 來編譯代碼：

CMakeLists.txt

 1 cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
 2 project(epoll_svc)
 3 include_directories(../core ../include)
 4 set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11 -pthread -g -Wall ${CMAKE_CXX_FLAGS}")
 5 link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/../lib)
 6 set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/../bin)
 7 
 8 add_executable (epoll_svc epoll_svc.cpp svc_handler.cpp ../core/EventBase.cpp ../core/EventHandler.cpp ../core/log.cpp)
 9 IF (WIN32)
10 target_link_libraries(epoll_svc jsoncpp ws2_32)
11 ELSE ()
12 target_link_libraries(epoll_svc jsoncpp rt)
13 ENDIF ()
14 
15 add_executable (epoll_clt epoll_clt.cpp clt_handler.cpp ../core/EventBase.cpp ../core/EventBaseAR.cpp ../core/EventHandler.cpp ../core/log.cpp)
16 target_compile_definitions(epoll_clt PUBLIC -D TEST_READ)
17 IF (WIN32)
18 target_link_libraries(epoll_clt jsoncpp ws2_32)
19 ELSE ()
20 target_link_libraries(epoll_clt jsoncpp rt)
21 ENDIF ()
22 
23 add_executable (epoll_local epoll_local.cpp)
24 IF (WIN32)
25 target_link_libraries(epoll_local jsoncpp ws2_32)
26 ELSE ()
27 target_link_libraries(epoll_local jsoncpp rt)
28 ENDIF ()

 

 這個項目包含三個編譯目標，分別是 epoll_svc 、epoll_clt 與 epoll_local，其中前兩個可以跨平台編譯，后一個只能在 Linux 平台編譯，用來驗證 epoll 的一些特性。

編譯完成后，首先運行服務端：

>./epoll_svc 1025 

 然後運行客戶端：

>./epoll_clt 1025 < demo

測試多個客戶端同時連接，可以使用下面的腳本：

epoll_start.sh

1 #! /bin/bash
2 # /bin/sh -> /bin/dash, do not recognize our for loop
3 
4 for((i=0;i<10;i=i+1))
5 do
6     ./epoll_clt 1025 < demo &
7     echo "start $i"
8 done

 

可以同時啟動 10 個客戶端。

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通過 Ctrl+C 退出服務端；通過 Ctrl+C 或 Ctrl+D 退出單個客戶端；

通過下面的腳本來停止多個客戶端與服務端：

epoll_stop.sh

1 #! /bin/sh
2 pkill -INT epoll_clt
3 sleep 1
4 pkill -INT epoll_svc

 

 

框架的用法介紹完之後，再簡單遊覽一下這個庫的各層級對外接口。

EventBase.h

  1 #pragma once
  2 
  3 
  4 #include "EventHandler.h" 
  5 #include <string>
  6 #include <map>
  7 #include <mutex> 
  8 #include <condition_variable>
  9 #include "thread_group.hpp"
 10 
 11 #define GEV_MAX_BUF_SIZE 65536
 12 
 13 class GEventBase : public IEventBase
 14 {
 15 public:
 16     GEventBase();
 17     ~GEventBase();
 18 
 19 #ifdef WIN32
 20     virtual HANDLE iocp () const; 
 21 #else
 22     virtual int epfd () const; 
 23 #endif
 24     virtual bool post_timer(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd); 
 25     virtual GEventHandler* create_handler() = 0; 
 26 
 27     // thr_num : 
 28     //  =0 - no default thread pool, user provide thread and call run
 29     //  <0 - use max(|thr_num|, processer_num)
 30     //  >0 - use thr_num
 31     bool init(int thr_num = -8, int blksize = GEV_MAX_BUF_SIZE
 32 #ifndef WIN32
 33               , int timer_sig = SIGUSR1
 34 #endif
 35               ); 
 36 
 37     bool listen(unsigned short port, unsigned short backup = 10);
 38     GEventHandler* connect(unsigned short port, GEventHandler* exist_handler = NULL); 
 39     // PARAM
 40     // due_msec: first timeout milliseconds
 41     // period_msec: later periodically milliseconds
 42     // arg: user provied argument
 43     // exist_handler: reuse the timer handler
 44     //
 45     // RETURN
 46     //   NULL: failed
 47     void* timeout(int due_msec, int period_msec, void *arg, GEventHandler *exist_handler);
 48     bool cancel_timer(void* tid); 
 49     void fini();  
 50     void run(); 
 51     void exit(int extra_notify = 0); 
 52     void cleanup(); 
 53 
 54 protected:
 55 #ifdef WIN32
 56     bool do_accept(GEV_PER_IO_DATA *gpid); 
 57     bool do_recv(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd, GEV_PER_IO_DATA *gpid); 
 58     void do_error(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd); 
 59 
 60     int init_socket();
 61     bool issue_accept(); 
 62     bool issue_read(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd);
 63     bool post_completion(DWORD bytes, ULONG_PTR key, LPOVERLAPPED ol); 
 64 
 65 #else
 66     bool do_accept(int fd); 
 67     bool do_recv(conn_key_t key); 
 68     void do_error(conn_key_t key); 
 69 
 70     bool init_pipe(); 
 71     void close_pipe(); 
 72     bool post_notify (char ch, void* ptr = nullptr); 
 73     void promote_leader (std::unique_lock<std::mutex> &guard); 
 74 
 75     GEventHandler* find_by_key (conn_key_t key, bool erase); 
 76     GEventHandler* find_by_fd (int fd, conn_key_t &key, bool erase); 
 77 
 78 #  ifdef HAS_SIGTHR
 79     void sig_proc (); 
 80 #  endif
 81 #endif
 82 
 83     bool do_timeout(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd); 
 84 
 85     virtual bool on_accept(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd);
 86     virtual bool on_read(GEventHandler *h, GEV_PER_IO_DATA *gpid); 
 87     virtual void on_error(GEventHandler *h);
 88     virtual bool on_timeout (GEV_PER_TIMER_DATA *gptd); 
 89     
 90 
 91 protected:
 92     volatile bool m_running = false;
 93     int m_thrnum = 0; 
 94     int m_blksize = GEV_MAX_BUF_SIZE; 
 95     std::thread_group m_grp; 
 96     SOCKET m_listener = INVALID_SOCKET;
 97 
 98     std::mutex m_mutex;  // protect m_map
 99     std::mutex m_tlock; // protect m_tmap
100     // timer_t may conflict when new timer created after old timer closed
101     //std::map <timer_t, GEventHandler *> m_tmap; 
102     std::map <GEV_PER_TIMER_DATA*, GEventHandler *> m_tmap; 
103 
104 #ifdef WIN32
105     LPFN_ACCEPTEX m_acceptex = nullptr; 
106     LPFN_GETACCEPTEXSOCKADDRS m_getacceptexsockaddrs = nullptr; 
107     HANDLE m_iocp = NULL; 
108     HANDLE m_timerque = NULL; 
109 
110     std::map<GEV_PER_HANDLE_DATA*, GEventHandler*> m_map; 
111 #else
112     int m_ep = -1; 
113     int m_pp[2]; 
114     int m_tsig = 0; // signal number for timer
115 
116     std::mutex m_lock;   // protect epoll
117     pthread_t m_leader = -1; 
118     std::map<conn_key_t, GEventHandler*> m_map; 
119 #  ifdef HAS_SIGTHR
120     // special thread only cares about signal
121     std::thread *m_sigthr = nullptr; 
122 #  endif
123 #endif
124 };

 

• init，它在底層啟動 thr_num 個線程來跑 run 方法；每次 IO 的塊緩衝區大小由 blksize 指定；它內部還創建了對應的 iocp 或 epoll 對象，便於之后加入 socket 句柄進行處理。
• exit，它通知線程池中的所有線程退出等待，windows 上是通過 PostQueuedCompletionStatus，Linux 上是通過在自建的一個 pipe 上寫數據以觸發 epoll 退出（這個 pipe 在 init 中創建並加入 epoll）；
• fini，它在所有工作線程退出后，關閉之前創建的對象，清理事件循環用到的資源；
• cleanup，它清理之前建立的 fd-handler 映射，清理遺留的處理器並釋放資源；
• run，它是線程池運行函數，windows 上是通過 GetQueuedCompletionStatus 在 iocp 上等待；在 linux 上是通過 epoll_wait 在 epoll 上等待事件。當有事件產生后，根據事件類型，分別調用 do_accept / on_accept、do_recv / on_read、do_error / on_error 回調來分派事件；
• listen，創建偵聽 socket 並加入到 iocp 或 epoll 中；
• connect，連接到遠程服務並將成功連接的 socket 加入到 iocp 或  epoll 中；
• timeout，設置定時器事件，windows 上是通過 CreateTimerQueueTimer 實現定時器超時；linux 則是通過 timer_create 實現的，都是系統現成的東西，只不過在系統定時器到期后，給對應的 iocp 或 epoll 對象發送了一個通知而已，在 linux 上這個通知機制是上面提到過的 pipe 來實現的，因而有一定延遲，不能指定精度太小的定時器；
• cancel_timer，取消之前設置的定時器。

 

然後看下 GEventHandler 提供的回調接口，應用可以從它派生並完成業務相關代碼：

EventHandler.h

  1 #pragma once
  2 #include "platform.h"
  3 
  4 #ifdef WIN32
  5 // must ensure <winsock2.h> precedes <widnows.h> included, to prevent winsock2.h conflict with winsock.h
  6 #  include <WinSock2.h>
  7 #  include <Windows.h>
  8 #  include <mswsock.h>  // for LPFN_ACCEPTEX & LPFN_GETACCEPTEXSOCKADDRS later in EventBase.h
  9 #else
 10 #  include <unistd.h> // for close
 11 #  include <sys/socket.h>
 12 #  include <sys/epoll.h>
 13 #  include <sys/time.h>
 14 #  include <netinet/in.h> // for struct sockaddr_in
 15 #  include <arpa/inet.h> // for inet_addr/inet_ntoa
 16 #  include <string.h> // for memset/memcpy
 17 #  include <signal.h>
 18 #endif
 19 
 20 #include <mutex>
 21 #include "jsoncpp/json.h"
 22 
 23 
 24 class GEventHandler; 
 25 struct GEV_PER_TIMER_DATA; 
 26 class IEventBase
 27 {
 28 public:
 29 #ifdef WIN32
 30     virtual HANDLE iocp () const = 0; 
 31 #else
 32     virtual int epfd () const = 0; 
 33 #endif
 34 
 35     virtual void* timeout(int due_msec, int period_msec, void *arg, GEventHandler *exist_handler) = 0; 
 36     virtual bool cancel_timer(void* tid) = 0; 
 37     virtual bool post_timer(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd) = 0; 
 38 };
 39 
 40 
 41 #ifdef WIN32
 42 enum GEV_IOCP_OP
 43 {
 44     OP_TIMEOUT = 1, 
 45     OP_ACCEPT,
 46     OP_RECV,
 47 };
 48 #else 
 49 // the purpose of this key is to distinguish different connections with same fd !
 50 // (when connection break and re-established soon, fd may not change but port will change)
 51 struct conn_key_t
 52 {
 53     int fd; 
 54     unsigned short lport; 
 55     unsigned short rport; 
 56 
 57     conn_key_t (int f, unsigned short l, unsigned short r); 
 58     bool operator< (struct conn_key_t const& rhs) const; 
 59 }; 
 60 #endif
 61 
 62 
 63 struct GEV_PER_HANDLE_DATA
 64 {
 65     SOCKET so;
 66     SOCKADDR_IN laddr;
 67     SOCKADDR_IN raddr;
 68 
 69 #ifndef WIN32
 70     conn_key_t key () const; 
 71 #endif
 72 
 73     GEV_PER_HANDLE_DATA(SOCKET s, SOCKADDR_IN *l, SOCKADDR_IN *r); 
 74     virtual ~GEV_PER_HANDLE_DATA(); 
 75 };
 76 
 77 struct GEV_PER_IO_DATA
 78 {
 79     SOCKET so;
 80 #ifdef WIN32
 81     GEV_IOCP_OP op;
 82     OVERLAPPED ol;
 83     WSABUF wsa;         // wsa.len is buffer length
 84     DWORD bytes;        // after compeleted, bytes trasnfered
 85 #else
 86     char *buf; 
 87     int len; 
 88 #endif
 89 
 90     GEV_PER_IO_DATA(
 91 #ifdef WIN32
 92             GEV_IOCP_OP o, 
 93 #endif
 94             SOCKET s, int l); 
 95     virtual ~GEV_PER_IO_DATA(); 
 96 };
 97 
 98 struct GEV_PER_TIMER_DATA
 99 #ifdef WIN32
100        : public GEV_PER_IO_DATA
101 #endif
102 {
103     IEventBase *base; 
104     int due_msec; 
105     int period_msec; 
106     void *user_arg;
107     bool cancelled;
108 #ifdef WIN32
109     HANDLE timerque; 
110     HANDLE timer; 
111 #else
112     timer_t timer; 
113 #endif
114 
115     GEV_PER_TIMER_DATA(IEventBase *base, int due, int period, void *arg
116 #ifdef WIN32
117             , HANDLE tq);
118 #else
119             , timer_t tid); 
120 #endif
121 
122     virtual ~GEV_PER_TIMER_DATA(); 
123     void cancel (); 
124 };
125 
126 class GEventHandler
127 {
128 public:
129     GEventHandler();
130     virtual ~GEventHandler();
131 
132     GEV_PER_HANDLE_DATA* gphd(); 
133     GEV_PER_TIMER_DATA* gptd(); 
134     bool connected();
135     void disconnect(); 
136     void clear(); 
137     SOCKET fd(); 
138 
139     int send(char const* buf, int len);
140     int send(std::string const& str);
141     
142     virtual bool reuse();
143     virtual bool auto_reconnect();
144     virtual void arg(void *param) = 0;
145     virtual void reset(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd, GEV_PER_TIMER_DATA *gptd, IEventBase *base);
146     virtual bool on_read(GEV_PER_IO_DATA *gpid) = 0;
147     virtual void on_error(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd); 
148     // note when on_timeout called, handler's base may cleared by cancel_timer, use gptd->base instead if it is not null.
149     virtual bool on_timeout(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd) = 0; 
150     virtual void cleanup(bool terminal);
151     void close(bool terminal);
152 
153 protected:
154     GEV_PER_HANDLE_DATA *m_gphd = nullptr; 
155     GEV_PER_TIMER_DATA *m_gptd = nullptr; 
156     IEventBase *m_base = nullptr;
157     // us so instead of m_gphd, 
158     // as the later one may destroyed during using..
159     SOCKET m_so;
160 };
161 
162 // a common handler to process json protocol.
163 class GJsonEventHandler : public GEventHandler
164 {
165 public:
166     //virtual void on_read();
167     virtual void arg(void *param);
168     virtual void reset(GEV_PER_HANDLE_DATA *gphd, GEV_PER_TIMER_DATA *gptd, IEventBase *base);
169     virtual bool on_read(GEV_PER_IO_DATA *gpid);
170     virtual void on_read_msg(Json::Value const& root) = 0;
171     virtual bool on_timeout(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd);
172     virtual void cleanup(bool terminal);
173 
174 protected:
175     // protect m_stub to prevent multi-entry
176 #ifdef HAS_ET
177     std::mutex m_mutex; 
178 #endif
179 
180     std::string m_stub;
181 };

 

這裏主要有兩個類，GEventHandler 處理通用的基於流的數據；GJsonEventHandler 處理基於 json 格式的數據。

前者需要重寫 on_read 方法來處理塊數據；後者需要重寫 on_read_msg 方法來處理 json 數據。

目前 json 的解析是通過 jsoncpp 庫完成的，這個庫本身是跨平台的（本 git 庫僅提供 64 位 Linux 靜態鏈接庫及 VS2013 的 32 位 Release 版本 Windows 靜態庫）。

svc_handler 與 clt_handler  均從 GJsonEventHandler 派生。

如果有新的流格式需要處理 ，只需要從 GEventHandler 類派生新的處理類即可。

 

除了讀取連接上的數據，還有其它一些重要的回調接口，列明如下：

• on_read，連接上有數據到達；
• on_error，連接斷開；
• on_tmeout，定時器事件；
• ……

如果有新的事件需要處理 ，也可以在這裏擴展。

最後看下 GEventBaseWithAutoReconnect 提供的與自動重連相關的接口：

EventBaseAR.h

 1 #pragma once
 2 
 3 
 4 #include "EventBase.h"
 5 #include <thread>
 6 
 7 #define GEV_RECONNECT_TIMEOUT 2 // seconds
 8 #define GEV_MAX_RECONNECT_TIMEOUT 256 // seconds
 9 
10 class GEventBaseWithAutoReconnect : public GEventBase
11 {
12 public:
13     GEventBaseWithAutoReconnect(int reconn_min = GEV_RECONNECT_TIMEOUT, int reconn_max = GEV_MAX_RECONNECT_TIMEOUT);
14     ~GEventBaseWithAutoReconnect();
15 
16     bool do_connect(unsigned short port, void *arg);
17     GEventHandler* connector(); 
18 
19 protected:
20     virtual void on_error(GEventHandler *h);
21     virtual bool on_timeout(GEV_PER_TIMER_DATA *gptd);
22 
23     virtual void on_connect_break(); 
24     virtual bool on_connected(GEventHandler *app);
25 
26 protected:
27     void do_reconnect(void *arg);
28 
29 protected:
30     unsigned short m_port; 
31     GEventHandler* m_app;
32     GEventHandler* m_htimer; 
33     void* m_timer;
34     int m_reconn_min; 
35     int m_reconn_max; 
36     int m_reconn_curr;
37 };

 

其實比較簡單，只比 GEventBase 類多了一個  do_connect 方法，來擴展 connect 不能自動重連的問題。

底層的話，是通過定時器來實現指數後退重連算法的。

 

最後，如果你還是感到雲里霧裡的，可以參考一下下面的類結構圖：

 

 

黑色標註的是框架提供的類，紅色是服務端派生的類，藍色是客戶端派生的類，其實 GMyEventBase 的唯一作用就是將 svc_handler 與 clt_handler 分別引入各自的框架中，

所以用戶的關注點主要還是在派生自己的 GEventHandler 類，並在其中的回調接口中處理數據就可以了。

 

 

後記

這個框架已經應用到我司的公共產品中，併為數個 tcp 服務提供底層支撐，經過百萬級別用戶機器驗證，運行穩定性還是可以的，所以當得起“工業級”這三個字。

 

前面在說到開源庫的選型時還留了一個口子沒有交待，這裏一併說下。

其實最早的重構版本是使用 libevent 來實現的，但是發現它在 windows 上使用的是低效的 select，

而且為了增加、刪除句柄，它又使用了一種 self-pipe-trick 的技巧，簡單說來的就是下面的代碼序列：

listen (listen_fd, 1); 
……
connect (connect_fd, &addr, size); 
……
accept_fd = accept (listen_fd, &addr, &size); 

 

在缺乏 pipe 調用的 win32 環境製造了一個 socket 自連接，從而進行一些通知。

這一步是必要的，如果不能成功連接就會導致整個 libevent 初始化失敗，從而運行不起來。

不巧的是，在一些 windows 機器上（約佔用戶總量 10%），由於防火牆設置嚴格，上述 listen 與 connect 調用可以成功，

但是 accept 會失敗返回，從而導致整個服務退出 （防火牆會嚴格禁止不在白名單上偵聽的端口的連接）。

對於已知端口，可以通過在防火牆上設置白名單來避免，但是對於這種隨機 listen 的端口，真的是太難了，基本無解。

 

回頭考察了一下 asio，windows 上使用的是 iocp，自然沒有這個自連接；

ACE 有多種實現可供選擇，如果使用  ACE_Select_Reactor / ACE_TP_Reactor 是會有這個自連接，

但是你可以選擇其它實現，如基於 WaitForMultipleEvents 的 ACE_WFMO_Reactor（最大隻支持 62 個句柄，放棄），

或基於 iocp 的 ACE_Proactor （前攝式，與反應式在編程上稍有不同，更接近於 asio）就沒有這個自連接。

 

再說的深一點，其實公司最早的網絡庫使用的就是基於 boost 的 asio，大量的使用了 c++ 模板，

有時候產生了一些崩潰，但是根據 dump 完全無法定位崩潰點（各種冗長的模板展開名稱），

導致了一些頑固的已知 bug 一直找不到崩潰點而無法解決（雖然量不大），所以才有了要去重新選型網絡庫以及後來這一系列的東西。

 

本來一開始我是想用 ACE 的，因為我讀過這個庫的源碼，對裏面所有的東西都非常熟悉，

但是看看 ACE 小 5 MB 的 dll 尺寸，還是放棄了（產品本身安裝包也就這麼大吧），

對於一個公司底層的公共組件，被各種產品攜帶，需要嚴格控制“體重”

（後來聽說 ACE 按功能拆分了代碼模塊，你只需要選自己依賴的部分即可，不過我還沒有試過）。

 

使用這個庫代替之前的 boost::asio 后，我還有一個意外收穫，就是編譯出來的 dll 尺寸明顯小了很多，700 K -> 500 K 的樣子，看來所謂模板膨脹是真有其事……

 

最後奉上 gevent 的 github 鏈接，歡迎有相同需求的小夥伴前來“復刻” ：

https://github.com/goodpaperman/gevent

 

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看到將蘋果自家耳機產品推上價格「Max」值的 AirPods Max，雖說也不至於貴到遙不可及，甚至也有傳將會有更入門的版本。但就生活使用來講，似乎還是同樣具備主動降噪機能與空間音訊等功能的 AirPods Pro 比較適合自己？看來，蘋果應該也沒打算放掉這個產品系列，現在被發現已經默默在準備新品當中 — 而且這次將可能像旗下智慧型手錶那樣，提供更客製化的尺寸選項（！）。繼續閱讀 AirPods Pro 2 零件現蹤，可能將像 Apple Watch 那樣具備雙尺寸報導內文。

▲圖片來源：Mr·White

AirPods Pro 2 零件現蹤，可能將像 Apple Watch 一樣有雙尺寸？

AirPods 無疑已經是現階對最受歡迎的真無線耳機。而儘管目前看來此系列的產品已經被 AirPods Max 給奪下了最高階的寶座，不過這不代表蘋果沒打算持續精進相對低價且易用的產品系列 — 畢竟市場上的對手也早已開始端出更小尺寸的版本。

▲圖片來源：Apple

從最近在社群網站上由 Mr·White 所貼出的疑似 AirPods Pro 2 零件照看來，蘋果似乎不僅準備帶來新的真無線耳塞耳機還。可能像 Apple Watch 那樣，疑似準備提供兩種不同的尺寸來對應使用者的需求。

雖說還是採用 W2 的晶片，不過根據爆料者的猜測，新世代的 AirPods Pro 很可能會有大小兩種尺寸可供選擇。對照先前媒體報導，新世代 AirPods Pro 很可能移除底部的控制桿造型，帶來僅剩下 Earbuds 耳機本體的新設計。

▲圖片來源：Mr·White

是說，儘管這樣「耳機豆」的設計在其他品牌已經不算少見，但畢竟 AirPods Pro 小小一顆耳機裡面塞入包括動態追蹤、光學感測器、加速度計與力度感測器等，可以配合蘋果生態系帶來有趣功能的硬體配置。所以某種程度來講，能在保有舊有配置更進一步縮小機身體積，甚至加入新功能與帶來不同尺寸的版本，應該也是十分不容易的事。

不過，更小的耳機本體雖然應該會看起來更美型，相應而來的電力與表現是否會有所落差，應該也會是許多人會想關注的重點。總之，畢竟目前也僅有零件洩漏而已，一切就等更多相關消息浮現再來看看有些什麼樣令人驚豔的可能性吧。

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Command模式屬於行為模式，作為大名鼎鼎的23個設計模式之一，Command模式理解起來不如工廠模式，單例模式等那麼簡單直白。究其原因，行為模式着重於使用，如果沒有編程實踐，確實不如創造模式那麼直白。我們先看看UML類圖。

估計很多同學看着圖就暈了，那麼多東西，Command和Concrete Command還好理解，那些Receiver和Invoker又是什麼東西呢？
 
別著急，只要理解了一點，這個模式就很容易理解了，下面划重點，Command模式最主要的特點，是將命令封裝成類，在類中保存命令執行的上下文（即該命令執行的參數，執行的對象），以實現命令執行對象和命令發出對象的解耦。
 
這樣一來是不是覺得好理解多了？Command類裏面的Receiver，就是命令具體執行的對象。這裏的Client可以理解為裝配環境，在這裏面代碼實例化Command。Invoker內部保存命令（可以保存多條命令，實現命令記錄查看，撤銷等），客戶端代碼通過Invoker來操作命令。接下來我們看看示例代碼。

 

定義Command接口

首先我們定義一個支持撤銷的Command接口。

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    interface Command
    {
        void Execute();
        void Undo();
    }

定義Receiver

接下來我們定義Receiver，也就是命令的執行對象，這裏我們定義一個Ball類。

    class Ball
    {
        public int Size { get; set; } = 10;
        public string Name { get; set; } = "My First Ball";
        public void Inspect()
        {
            Console.WriteLine("My Name is {0} and size is {1}", Name, Size);
        }
    }

定義具體命令

這裏定義兩個命令，一個修改名字，一個修改大小。

    class ChangeNameCommand : Command
    {
        private Ball _Ball;
        private string _OldName;
        public string NameYouWant { get; set; }
        public ChangeNameCommand(Ball ball)
        {
            _Ball = ball;
        }

        public void Execute()
        {
            _OldName = _Ball.Name;
            _Ball.Name = NameYouWant;
        }

        public void Undo()
        {
            _Ball.Name = _OldName;
        }
    }
    
	class ChangeSizeCommand : Command
	{
	//代碼大同小異，略
	}

定義Invoker

接下來是Invoker,，也就是存儲命令，並最終會被用戶代碼調用的類，這裏我們叫它CommandManager。

    class CommandManager
    {
        private Stack<Command> commands = new Stack<Command>();

        public void RunCommand(Command command)
        {
            command.Execute();
            commands.Push(command);
        }

        public void Undo()
        {
            if (commands.Count > 0)
            {
                var command = commands.Pop();
                command.Undo();
            }
        }
        
		public void ShowCommands()
        {
            var temp = commands.Reverse();
            foreach(var command in temp)
            {
                //display command
            }
        }
    }

使用命令

現在我們看看客戶端代碼是怎麼使用他們的，定義Ball，定義命令，通過CommandManager去調用，這樣可以方便查看命令記錄，撤銷命令，等。

        static void Main(string[] args)
        {
            Ball ball = new Ball();
            ball.Inspect();

            ChangeNameCommand changeName = new ChangeNameCommand(ball) { NameYouWant = "Changed" };
            ChangeSizeCommand changeSize = new ChangeSizeCommand(ball) { SizeYouWant = 20 };

            CommandManager manager = new CommandManager();
            manager.RunCommand(changeName);
            manager.RunCommand(changeSize);
            ball.Inspect();

			manager.ShowCommands();
            
            manager.Undo();
            ball.Inspect();

            manager.Undo();
            ball.Inspect();            
        }

就醬，我們已經實現了命令模式，並且還支持命令的記錄與撤銷，希望能對大家有點幫助。

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回顧寫了許久的UWP開發入門，竟然沒有講過通過Windows.Devices.Radios.Radio來控制Bluetooth和WiFi等功能的開關。也許是因為相關的API設計的簡單好用，以至於被我給忽略了。最近工作中有涉及這塊的內容，不妨一起來回顧下，順便看看一些新的發現。

在Windows 10以前，想要控制Bluetooth，WiFi等功能，那麻煩大了。得操作ManagementBaseObject，ManagementEventWatcher 等一系列WMI提供的API，寫出來的代碼又臭又長。其間還夾着複雜的WMI query字符串，十分難用。

升級到Windows 10后，我們通過Windows.Devices.Radios.Radio可以方便的獲取控制Bluetooth和WiFi的對象。

var radios = await Radio.GetRadiosAsync();
Bluetooth = radios.FirstOrDefault(r => r.Kind == RadioKind.Bluetooth);
WiFi = radios.FirstOrDefault(r => r.Kind == RadioKind.Bluetooth);

在拿到上面的Bluetooth和WiFi的Radio實例后，就可以通過

Public event TypedEventHandler<Radio, object> StateChanged;

來監聽Radio實例的狀態改變，可以說通過寥寥幾行代碼，就可以替代以往大量繁瑣的操作。

而設置Bluetooth和WiFi設備On/Off的狀態，也非常簡單。

public IAsyncOperation<RadioAccessStatus> SetStateAsync(RadioState value);

RadioState枚舉如同字面的意思：

    public enum RadioState
    {
        //
        // Summary:
        //     The radio state is unknown, or the radio is in a bad or uncontrollable state.
        Unknown = 0,
        //
        // Summary:
        //     The radio is powered on.
        On = 1,
        //
        // Summary:
        //     The radio is powered off.
        Off = 2,
        //
        // Summary:
        //     The radio is powered off and disabled by the device firmware or a hardware switch
        //     on the device.
        Disabled = 3
    }

這裏需要提一下的是，在第一次更改狀態前，UWP APP需要向用戶申請權限。

慢着慢着，貌似忘記給UWP APP向Windows要權限了，我們要編輯Package.aaxmanifest文件，在Capabilities節點加上DeviceCapability這一行才行。

  <Capabilities>
    <Capability Name="internetClient" />
    <DeviceCapability Name="radios"></DeviceCapability>
  </Capabilities>

 

這回運行起來，才真的可以操作Bluetooth和WiFi了。

是不是覺得幾行代碼就能寫出一個控制Bluetooth和WiFi的APP了？事實也確實如此。

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如果人生只如初見那般美好，UWP的處境就不會如此難堪了。對於某軟提供了完善UWP API的功能，開發起來那是一個爽快。但要是沒有或是沒來得及提供，UWP就顯得頗為尷尬了。

我們不妨看下RadioKind的枚舉，很顯然如果想操作FM radio就得另尋他法。而MobileBoardband即Cellular也是從1703版本才開始得到支持。

那是不是意味這MobileBroadband就可以像Bluetooth和WiFi一樣通過

public static IAsyncOperation<IReadOnlyList<Radio>> GetRadiosAsync();

來獲取實例對象了，還真不是，欲知如何操作，且聽下回《UWP開發入門（26）——通過Radio控制Cellular》。

實際是我Sample code還沒整理好。所以分成了兩篇來寫。

有感日前MS Store里的網易雲音樂UWP也被替換成Win32版本，可嘆國產的UWP APP越來越少。某軟畫了個好餅，可惜不能讓人在Windows生態上通過UWP掙到錢。好技術生不逢時出不了頭，真是可惜。

同時也能感覺到某軟的妥協和進步，現如今的UWP，結合desktop extension以及desktop bridge技術。只要公司的APP能通過某軟的審核，功能方面已經無限接近傳統desktop APP了。可惜一個Windows平台做Win32和UWP兩個產品，燒的錢可不是小數目。總不能用愛發電吧。

希望Win7早日被淘汰，WinUI 3.0能進一步融合UWP和Win32。距離上一次某軟說要重振desktop開發已經過去蠻久了。

本篇提到的相關Sample code在GitHub：

https://github.com/manupstairs/UWPSamples/tree/master/UWPSamples/RadioDevice

 

 

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北京現代-瑞納

指導價：7.39-10.69萬

基本資料

長*寬*高(mm) 4375*1700*1460

軸距(mm) 2570

動力系統

1.4L/1.6L+5擋手動/4擋自動變速器

車主一

購買車型：2016款 1.4L 手動智能型GLS

裸車價格：6.05萬

最值得表揚的地方：這車最滿意的首先就是外觀了，設計得非常流暢，其次就是優惠幅度大，物超所值，再者就是用車成本了，百公里綜合油耗在6.5L左右，比較省油，操作起來很輕鬆。

尚有不足：車漆比較薄，

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隔音有待提升，畢竟價位擺在那裡了。

車主二

購買車型：2016款 1.4L 自動領先型GLX

裸車價格：7.59萬

最值得表揚的地方：現代流體雕塑的設計理念出來的車子就是好看，還有就是空間了，雖然是小型車，但是後排坐3個人都不是很擁擠的，1.4的動力就別要求什麼推背感了，反正日常駕駛代步足矣，優惠幅度大，配置比較齊全，而且油耗低，總體而言性價比很高。

尚有不足：內飾塑料感比較強，燈光是蠟燭燈，離地間隙較低。

編輯點評：瑞納的市場表現還是挺不錯的，車子操作起來很輕鬆靈活，動力日常使用也是足夠，當然配置上還是稍微欠缺的，加上現在市場優惠巨大，總體來說。適合剛工作不久的年輕人。本站聲明:網站內容來源於http://www.auto6s.com/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

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中國古代青銅食器起源甚早，源遠流長，經夏商周三代而臻於隆盛。河南偃師二里頭遺址，就曾出土一件距今3500多年的平底圓鼎。商代之後，青銅食器逐漸作為主角登上歷史舞台。現藏於中國國家博物館的杜嶺方鼎，就是目前所見商代前期形體最大的青銅鼎。商代後期也就是殷墟時期，青銅食器開始以特定的組合方式出現，不但規模數量大幅度提升，而且面貌各異，精品迭出。尤其是大名鼎鼎的後母戊鼎（圖③），高133厘米，口長110厘米，口寬79厘米，重達832.84公斤，造型雄偉，氣勢恢宏，1939年一經發現就備受矚目，如今已成為中國國家博物館的代表性珍藏之一。

　　青銅食器按其功能可以細分為烹煮器、盛食器、挹取器、切肉器等，其中烹煮盛食器種類數量最多，像鼎、簋（guǐ）、鬲（lì）、豆等都是後人耳熟能詳的門類。

　　烹煮器：鼎、鬲、甗

　　烹煮器主要有鼎、鬲、甗（yǎn）。

　　鼎是殷周青銅器中數量最多、地位最重要的器類，主要用來烹煮肉食。商周墓葬出土的銅鼎內往往存有牛、羊、豬、魚、雞等各種動物遺骨，考古資料也證實了鼎的確切用途。

　　鬲的功能和鼎相似，也是烹煮肉食的（圖①：西周戜（dié）伯鬲）。這點由東週隨葬陶鬲中發現有豚骨可推知。

　　甗的上半部分為甑（zèng），下半部分為鬲（也有作鼎形的），中間有箄（bǐ），箄上有孔，甑置食物，鬲盛水，下舉火煮水，以蒸汽加熱食物，作用同於現在的蒸鍋。著名的殷墟婦好墓出土的三聯甗（圖⑥），由三個甑和一個長方形案狀的鬲組成，案上有三個圈形孔灶，用來承置甑體，不僅放置穩當，而且一次能加溫蒸好三份飯，構思非常奇巧。

　　盛食器：簋、盨、簠、敦、豆

　　盛食器則主要包括簋、盨（xǔ）（圖⑦：西周魯司徒伯吳盨）、簠（fǔ）（圖④：春秋捲曲夔紋簠）、敦（duì）、豆，主要用於盛放黍稷稻粱等主食。豆還可以盛放肉醬、肉汁、醬菜等食品，相當於今天的菜盤（圖②：戰國嵌紅銅獸紋豆）。

　挹取器匕、切肉器俎

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　　挹取器指的是匕，多放置於鼎、鬲、甗等器中，主要用來取肉食、飯食。切肉器指的是俎，是切肉用的几案，俎面上多有鏤孔，便於在切肉時擠壓出的肉汁滲流。（圖⑤：春秋王子臣俎）從功能上看，這些食器之間的關係十分密切，比如鼎、俎、匕就是一套完整處理肉食的裝備，用匕將肉從鼎中取出，放置在俎上切分，用於祭祀和宴饗。

　　西周以降，週人重食，鼎簋等食器進而升級成為青銅禮器的核心，鼎為奇數、簋為偶數，形成“列鼎”的器用制度，即所謂“禮祭，天子九鼎，諸侯七，卿大夫五，元士三也”（《公羊傳》桓公二年何休注），某些情況下盨、簠也可以代替簋的位置。這種青銅食器禮器化的場景，還被頻頻載入詩歌。《詩經·週頌·絲衣》雲“鼐（nài）鼎及鼒（zī），兕（sì，古代犀牛一類的獸名）觥（gōng）其觩（qiú）”，描繪的正是周王祭祀行禮時的盛況，鼐指大鼎，鼒為小鼎，“鼐鼎及鼒”的意思就是尺寸大小有等差的一套鼎。考古發現也證實了這一描述。山西曲沃北趙晉侯墓地八號墓出土有五件晉侯蘇鼎，它們造型、紋樣、銘文全部相同，僅大小尺寸呈遞減陳設，這組晉侯蘇列鼎顯然是《絲衣》這首古詩生動的註腳。

　　由此看來，古代中國青銅食器不僅單純作為實用器，而且被賦予了特殊的使命，彰顯的是尊卑貴賤的社會地位，是等級身份和行為規範的標誌，由此形成獨特的禮器體系，正所謂“藏禮於器”。

　　例如1978年陝西扶風齊村出土的簋，體量巨大，通高59厘米，口徑43厘米，腹深23厘米，重達60公斤，是存世商周青銅簋中最大的一件，而它的主人正是赫赫有名的周厲王。《詩經·小雅·伐木》雲“於（wū）粲灑埽，陳饋八簋”，說的是天子九鼎八簋，通過這一件器物，我們就可以遙想西周天子氣像是何等的恢弘磅礴。西周青銅食器高度發達，還出現了很多新的器型，如簠、盨等。現藏於中國國家博物館的內史盨，便是年代最早的青銅盨之一。值得一提的是，中國國家博物館館藏名器西周大盂鼎，鼎內鑄有銘文291字，其中一段銘文記載的是商人因縱酒誤國，以致亡國的史實，使我們不由聯想到商紂王“以酒為池”的惡跡，這也是目前發現的唯一有關商人縱酒亡國的實物證據。

　　東週時期，列國諸侯紛爭不休，青銅文化呈現出鮮明的地域差異，青銅食器也不例外，顯得爭奇鬥豔。

　　1978年河南淅川下寺二號墓出土的七件王子午鼎是一套列鼎，器主是楚莊王之子王子午，其中最大的一件通高67.4厘米、口徑66厘米、重110.4公斤，出土時還附有一銅匕，是挹取鼎中之肉的工具。這種平底束腰形制的鼎，是東週時期楚文化的代表，現藏於中國國家博物館。

　　長江下游乃至廣東、廣西等南方地區，則流行一種被稱作“越式鼎”的三足細瘦外撇的銅鼎，極具地方特色。至於河北、北京一帶，則常見一種世稱“燕式豆”的銅豆，同樣別具一格。由此可見，東週時期銅豆的地位上升，常與鼎作為固定組合出現。

　　歷經數千年的滄桑，那些觥籌交錯的場面早已湮沒於歷史深處，但留存至今的一件件青銅食器足以讓我們浮想聯翩，去回味那個鐘鳴鼎食的時代。毋庸置疑，這些承載著中華文明基因的青銅食器，早已脫離了其本身的實用意義，演變為國家政權、社稷秩序的象徵，進而又演變為中華文化的象徵性符號，並將一代一代傳承下去。

　　（作者為中國國家博物館館長，本報記者王珏整理。圖片由國家博物館提供）

　　版式設計：沈亦伶

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跳菜之猴子嬉鬧。 　　適志宏攝

跳菜之空手疊塔。 　　適志宏攝

　　“南澗跳菜”又被叫做“抬菜舞”或者“捧盤舞”，將舞蹈、音樂與雜技、飲食融為一體，是雲南南澗彝族自治縣群眾流傳已久的習俗。彝族跳菜2008年被列入第二批國家級非物質文化遺產名錄。

　　“跳菜有‘宴席跳菜’和‘表演跳菜’兩種形式。‘表演跳菜’主要是在舞台上，菜不是真菜，主要是通過舞蹈和音樂來表現。我們日常做的主要是‘宴席跳菜’，抬的是真菜，這是每一次宴席慶典的必備儀式，往往是我們接待賓客的最高禮節。”跳菜隊隊長張玉香說。

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　　音樂聲響，張玉香和另一位隊員從廚房跳出，一人在前面引舞護菜，另一人在後面舞着托盤，兩人踏着節拍登場。輕快敏捷的舞步，幽默逗人的扮相，混着激昂的嗩吶聲，引起現場陣陣歡笑。

　　“口功送菜”和“空中送菜”是張玉香的拿手絕技。在村裡跳菜，還有許多套路，張玉香說：“不管採用什麼樣的形式，最關鍵的就是保證把這些寓意吉祥的菜平平穩穩地上到桌上。”

　　在舞姿的變化中，跳菜隊員們利落地把菜擺放到桌上。不僅跳舞有講究，擺菜的形式也很講究。“梅花形是我們常用的擺法，等這些農家菜上齊了，大家就可以一起享受這些美味佳肴啦。”張玉香說。

　　版式設計：蔡華偉 張丹峰

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台灣新式身分證「數位身分識別證（New eID）」將於明年元月在新竹市試行換發，明年七月全面換發。由於身分證是個人最重要的個人身分憑證，但內政部對於「數位身分識別證（New eID）」揭露的資訊目前並不夠充分，導致不少專家與民眾對於數位身分證的資安問題有不少疑慮，讓新式身分證全面換發出現許多雜音，連原本要試辦的新竹市也釀釀喊卡。
台灣新式身分證「數位身分識別證（New eID）」是什麼? 由紙本變數位化的目的為何? 新式身分證資安破口會在哪裡呢? 以下作一解析:

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1.什麼是「數位身分識別證（New eID）」? 有何功能與用途?

「數位身分證」乃是將過去紙本身分證升級為具晶片功能的「數位身分證」，除了安全防偽性加強外，更可整合自然人憑證功能，成為一把數位鑰匙與虛擬世界的「數位分身」。

Note: 以上新式身分證圖樣非最終正式發行圖樣

 

過去台灣因為線上身分認證機制並不完善，民眾辦理各項政府或民間業務，都必須本人持身分證正本前往辦理。外來身分證數位化(晶片化)後，民眾就可以僅憑一張卡片，就可以申請與辦理如網路報稅、公民投票、申請電子病歷、數位金融交易、退休金查詢、申請各種社福津貼與補助..等等逾80%的線上政府業務，大幅簡化民眾多處申請服務的個人資料重複註冊與節省往返奔波時間，也可以省下老是在印身分證影本的麻煩。

 

根據臺灣大學生醫電資所資訊組研究生何明洋的研究，至今已有47國發行eID數位身分證，歐洲國家數量最多，但馬來西亞是全球第一。 相較於國外eID身分證還可以用做為i-Voting線上投票、健保卡、登入銀行帳號..等等多元應用，台灣數位身分證受限於朝野的不信任目前僅能作為身分證明、自然人憑證及供國內通關ICAO國際旅行證件使用。根據內政部報告指出，2021年全球預計89%的國家採用晶片身分證， 可見數位身分證是國際趨勢，別人已經上太空，我們還是在殺豬公，實在有辱台灣是科技之島美名。

 

2.「數位身分識別證（New eID）」更容易洩漏個資及危害資安問題嗎?

反對全面換發「數位身分識別證（New eID）」的理由之一就是對於台灣eID資安問題有疑慮。身份證由現行紙本改為晶片化後，會更容易洩漏個資及危害資安問題嗎? 以下作一探討:

A.數位身分識別證（New eID）個資隱私保護比紙本更好:
台灣「數位身分識別證（New eID）」的「卡面資料」比現行國民身分證更少，正面欄位資訊僅提供：姓名、身分證字號、出生日期、個人大頭照等 4 項目個資，背面有：結婚狀態、製證日期、應換領日期、證件號碼條碼、身分證字號條碼、機讀區（MRZ）。上方印有中華民國國旗與「中華民國國民身分證 TAIWAN, REPUBLIC OF CHINA」字樣。傳統身分證上的配偶名字、父母名字、戶籍地址、役別、出生地等 5 項個資，則儲存於晶片內，須授權才可讀取。
換言之，過去紙本身分證上的個資只要被影印或遺失被撿走通通被看光光，改為數位化後，需要輸入密碼才能看到，對個資隱私保護一定比較好。

 

B.數位身分識別證只是通往數位應用的「鑰匙」，並無用戶個人其他數位歷程或資訊會被揭露:
台灣「數位身分識別證」並無儲存功能，並不會有多餘原本紙本身分證可揭露資訊以外更多資訊會被揭露，這與現行健保卡或勞保卡可以直接讀取個人就醫或勞退保相關資訊是完全不一樣的。
至於有些民眾對數位足跡的擔憂，內政部表示相關讀卡記錄不會傳回內政部或者憑證管理中心，政府不會掌控民眾的數位足跡，民眾可以安心。

 

另外，內政部表示數位身分證採雙晶片備援機制，晶片均通過國際安全認證標準，並由台積電公司代工生產，其中主晶片6項功能中有5項為CC認證（Common Criteria），安全評估等級達EAL5+以上， 達軍事機密等級。為了讓民眾對於數位身分證資安問題能夠釋疑，內政部近日也公告【賞金獵人】，懸賞500萬來徵求可複製New eID駭客。
除此，台灣在《戶籍法》、《電子簽章法》、《資通安全管理法》、《個人資料保護法》都有相關法源根據及針對冒用、偽造或變造國民身分證立有相關罰則。如戶籍法第75條規定： 意圖供冒用身分使用，而偽造、變造國民身分證，足以生損害於公眾或他人者，處五年以下有期徒刑、拘役或科或併科新臺幣五十萬元以下罰金。」 行使前項偽造、變造之國民身分證者，亦同。是故，針對新式數位身分證除事前軍事機密等級晶片防護個資外，也有法律罰則可作為嚇阻之用。

 

C.其他識別卡晶片化沒問題，唯獨身分證就不行?
個人識別的工具晶片數位化是趨勢，舉凡信用卡、金融卡、健保卡、電信門號..早就晶片數位化，對資安或隱私保護只有變更好。高舉反對身分證晶片數位化的人，難道沒有使用信用卡、金融卡、健保卡、電信門號..? 上述卡片爽爽用，卻堅決反對身分證數位晶片化，豈不怪哉?

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節能減碳愛地球是景泰電動車的理念，是創立景泰電動車行的初衷，滿意態度更是服務客戶的最高品質，我們的成長來自於你的推薦。

 

反對「數位身分識別證」民眾理由之一是認為數位身分識別證將擁有”巨無霸”的功能，將具備個人隱私資料、健保、財產、稅務、駕照、悠遊卡、聯屬公投、手機…等等。不過，根據目前內政部釋出訊息，因民眾對資安的疑慮，台灣數位身分識別証只有身分證+個人自然人憑證功能，並無成為”巨無霸”功能規劃，這個反對理由有些無限上綱、 杞人憂天。

全面換發新式身分證，要花30~40億公帑，太浪費!?
數位化應用是擋不住的世界潮流，別人已經上太空，台灣還要停留在殺豬公? 這次台灣面臨新冠肺炎疫情能夠讓民眾有條不紊領取口罩，讓台灣防疫成果為人稱道，健保卡採取晶片數位化設計功不可沒。身分證全面換成晶片數位化設計，是台灣邁入現代數位智慧社會必要的投資，40億公帑投入是必要且划算的。

 

3.新式身分證的資安保護萬無一失嗎? 資安破口會是在哪裡?

雖然新式數位身分證在隱私保密與資安上都有水準以上的保護，但全世界沒有產品可以保證在資安是萬無一失的。就版主的觀點，新式數位身分證的資安破口並不是新式身分證晶片會容易被破解，而是來自使用者的【壞習慣】。根據目前新式身分證的設計規劃，版主認為將可能會有五大資費破口，說明如下:

A.遺失機會變大，如何及時掛失配套措施很重要:
由於新式身分證具自然人憑證功能，在多數人大都習慣隨身攜帶身分證下，不慎遺失的機會就會變高出很多，自然會增加被冒用風險。幸好，若新式身分證遺失比照現行自然人憑證的暫時停用及緊急停用功能，只要多加宣導，應該可以將風險降到最低。

 

B.三組密碼設計，用戶容易設定不安全密碼:
由於新式身分證具備三道密碼功能，其中加密區及自然人憑證區的密碼必須自設，這對於許多三寶人物或是對於個資安全較為忽略的人，很容易採用懶人密碼，導致被破解冒用。再者，目前每個人數位帳號滿天飛，密碼萬一遺失，如何有較安全的機制重設，也需要仔細考量，才不會變成破口。

 

C.第三方中介軟體不安全:
新式身分證支援自然人憑證功能以後，國人使用其功能的頻度將可望出現爆炸性增加。然新式身分證被讀取機會越多，若使用不安全第三方的中介軟體，就有可能出現密碼或卡片個資被側錄產生風險。教導民眾安全使用第三方中介軟體，也是未來新式身分證普及後的重要課題。

 

D.隱私過度保護，與目前商業認證衝突，反而造成資安大缺口:
這次新式身分證可能為杜悠悠之口，將新式身分證的卡面上資訊最小化，弱化身分證原本認證功能，朝自然人憑證IC卡化方向設計。然而身分證是目前許多商業行為(如申辦門號或信用卡)最重要的認證工具，將現行紙本身分證的許多重要資訊埋入必須使用密碼的公開區或加密區後，反而會造成擾民且導致個資更容易被洩漏。
以申辦電信門號為例，為防止出現盜偽件或欠費問題，根據現行電信業者門號申裝書填寫與查核規定，申辦店家必須查核申辦者的戶籍地址是否正確且需要填寫完整的身分證換補紀錄。然而這些資訊已經不在新式身分證的卡片上，就會衍生店家必須將被隱藏的戶籍地址..相關個資螢幕列印出來附在門號書上以佐證已經做好相關查核，這將造成民眾申辦門號許多麻煩，新式身分證公開區或加密區的資料被列印出來，也容易衍生個資外洩風險。

 

版主強烈建議內政部趕快找電信業者與銀行業者來商討，將民眾生活息息相關的門號、信用卡、金融卡申辦規範做一檢核，研擬出妥適的新式身分證卡面資訊項目。
身分證就是身分證，千萬不要本末倒置，卡面個資最小化只是擾民，這並非德政。

 

E.新式身分證用途多，家賊難防，危害可能變更大:
社會上一直有部分民眾財務或智慧有缺口，自願或被騙將身分證借給不肖份子使用。因新式身分證具備自然人憑證功能，未來所產生的危害也會更大。除用法律懲戒來防堵外，如何事前防堵未來也是重要課題。

 

天底下沒有萬無一失的資安保護，誠實面對可能的缺失，提前加以防範，才是解決民眾疑慮的良方。目前台灣民眾對於台灣「數位身分識別證」資安的疑慮，除了內政部的宣傳有待加強外，關鍵還是在於有些民眾或政治人物對於政府的不信任，與台灣防疫該不該採取普篩的爭論類似。
世界在進步，台灣要前進，國民身分證全面改用數位晶片化絕對是條必走的路。新式身分證對於隱私與個資保護比現行紙本身分證還要好，所以大家其實不用因噎廢食。針對版主提出的新式身分證可能出現的資安破口，只要主管機關能夠提前佈署及因應，將可能產生的民怨降到最低，相信全換換發國民數位身分證才可以讓這把數位鑰匙可以順利帶領國人通往璀璨與便利的數位智慧生活大道上!

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文章已經收錄在 Github.com/niumoo/JavaNotes ，更有 Java 程序員所需要掌握的核心知識，歡迎Star和指教。
歡迎關注我的公眾號，文章每周更新。

負載平衡（Load balancing）是一種在多個計算機（網絡、CPU、磁盤）之間均勻分配資源，以提高資源利用的技術。使用負載均衡可以最大化服務吞吐量，可能最小化響應時間，同時由於使用負載均衡時，會使用多個服務器節點代單點服務，也提高了服務的可用性。

負載均衡的實現可以軟件可以硬件，硬件如大名鼎鼎的 F5 負載均衡設備，軟件如 NGINX 中的負載均衡實現，又如 Springcloud Ribbon 組件中的負載均衡實現。

如果看到這裏你還不知道負載均衡是幹嘛的，那麼只能放一張圖了，畢竟沒圖說個啥。

負載均衡要做到在多次請求下，每台服務器被請求的次數大致相同。但是實際生產中，可能每台機器的性能不同，我們會希望性能好的機器承擔的請求更多一些，這也是正常需求。

如果這樣說下來你看不懂，那我就再舉個例子好了，一排可愛的小熊（服務器）站好。

這時有人（用戶）要過來打臉（請求訪問）。

那麼怎麼樣我們才能讓這每一個可愛的小熊被打的次數大致相同呢？

又或者熊 4 比較胖，抗擊打能力是別人的兩倍，我們怎麼提高熊 4 被打的次數也是別人的兩倍呢？

又或者每次出手的力度不同，有重有輕，恰巧熊 4 總是承受這種大力度啪啪打臉，熊 4 即將不省熊事，還要繼續打它嗎？

這些都是值的思考的問題。

說了那麼多，口乾舌燥，我雙手已經饑渴難耐了，迫不及待的想要擼起代碼了。

1. 隨機訪問

上面說了，為了負載均衡，我們必須保證多次出手后，熊 1 到熊 4 被打次數均衡。比如使用隨機訪問法，根據數學上的概率論，隨機出手次數越多，每隻熊被打的次數就會越相近。代碼實現也比較簡單，使用一個隨機數，隨機訪問一個就可以了。

/** 服務器列表 */
private static List<String> serverList = new ArrayList<>();
static {
    serverList.add("192.168.1.2");
    serverList.add("192.168.1.3");
    serverList.add("192.168.1.4");
    serverList.add("192.168.1.5");
}

/**
 * 隨機路由算法
 */
public static String random() {
    // 複製遍歷用的集合，防止操作中集合有變更
    List<String> tempList = new ArrayList<>(serverList.size());
    tempList.addAll(serverList);
    // 隨機數隨機訪問
    int randomInt = new Random().nextInt(tempList.size());
    return tempList.get(randomInt);
}

因為使用了非線程安全的集合，所以在訪問操作時操作的是集合的拷貝，下面幾種輪詢方式中也是這種思想。

寫一個模擬請求方法，請求10w次，記錄請求結果。

※綠能、環保無空污,成為電動車最新代名詞，目前市場使用率逐漸普及化

台中景泰電動車行只是一個單純的理由，將來台灣的環境，出門可以自由放心的深呼吸，讓空氣回歸自然的乾淨，減少污染，留給我們下一代有好品質無空污的優質環境

public static void main(String[] args) {
    HashMap<String, Integer> serverMap = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < 20000; i++) {
        String server = random();
        Integer count = serverMap.get(server);
        if (count == null) {
            count = 1;
        } else {
            count++;
        }
        // 記錄
        serverMap.put(server, count);
    }
    // 路由總體結果
    for (Map.Entry<String, Integer> entry : serverMap.entrySet()) {
        System.out.println("IP:" + entry.getKey() + "，次數：" + entry.getValue());
    }
}

運行得到請求結果。

IP:192.168.1.3，次數：24979
IP:192.168.1.2，次數：24896
IP:192.168.1.5，次數：25043
IP:192.168.1.4，次數：25082

每台服務器被訪問的次數都趨近於 2.5w，有點負載均衡的意思。但是隨機畢竟是隨機，是不能保證訪問次數絕對均勻的。

2. 輪詢訪問

輪詢訪問就簡單多了，拿上面的熊1到熊4來說，我們一個接一個的啪啪 – 打臉，熊1打完打熊2，熊2打完打熊3，熊4打完打熊1，最終也是實現了被打均衡。但是保證均勻總是要付出代價的，隨機訪問中需要隨機，輪詢訪問中需要什麼來保證輪詢呢？

/** 服務器列表 */
private static List<String> serverList = new ArrayList<>();
static {
    serverList.add("192.168.1.2");
    serverList.add("192.168.1.3");
    serverList.add("192.168.1.4");
    serverList.add("192.168.1.5");
}
private static Integer index = 0;

/**
 * 隨機路由算法
 */
public static String randomOneByOne() {
    // 複製遍歷用的集合，防止操作中集合有變更
    List<String> tempList = new ArrayList<>(serverList.size());
    tempList.addAll(serverList);
    String server = "";
    synchronized (index) {
        index++;
        if (index == tempList.size()) {
            index = 0;
        }
        server = tempList.get(index);;
    }
    return server;
}

由代碼里可以看出來，為了保證輪詢，必須記錄上次訪問的位置，為了讓在併發情況下不出現問題，還必須在使用位置記錄時進行加鎖，很明顯這種互斥鎖增加了性能開銷。

依舊使用上面的測試代碼測試10w次請求負載情況。

IP:192.168.1.3，次數：25000
IP:192.168.1.2，次數：25000
IP:192.168.1.5，次數：25000
IP:192.168.1.4，次數：25000

3. 輪詢加權

上面演示了輪詢方式，還記的一開始提出的熊4比較胖抗擊打能力強，可以承受別人2倍的挨打次數嘛？上面兩種方式都沒有體現出來熊 4 的這個特點，熊 4 竊喜，不痛不癢。但是熊 1 到 熊 3 已經在崩潰的邊緣，不行，我們必須要讓胖着多打，能者多勞，提高整體性能。

/** 服務器列表 */
private static HashMap<String, Integer> serverMap = new HashMap<>();
static {
    serverMap.put("192.168.1.2", 2);
    serverMap.put("192.168.1.3", 2);
    serverMap.put("192.168.1.4", 2);
    serverMap.put("192.168.1.5", 4);
}
private static Integer index = 0;

/**
 * 加權路由算法
 */
public static String oneByOneWithWeight() {
    List<String> tempList = new ArrayList();
    HashMap<String, Integer> tempMap = new HashMap<>();
    tempMap.putAll(serverMap);
    for (String key : serverMap.keySet()) {
        for (int i = 0; i < serverMap.get(key); i++) {
            tempList.add(key);
        }
    }
    synchronized (index) {
        index++;
        if (index == tempList.size()) {
            index = 0;
        }
        return tempList.get(index);
    }
}

這次記錄下了每台服務器的整體性能，給出一個數值，數值越大，性能越好。可以承受的請求也就越多，可以看到服務器 192.168.1.5 的性能為 4，是其他服務器的兩倍，依舊 10 w 請求測試。

IP:192.168.1.3，次數：20000
IP:192.168.1.2，次數：20000
IP:192.168.1.5，次數：40000
IP:192.168.1.4，次數：20000

192.168.1.5 承擔了 2 倍的請求。

4. 隨機加權

隨機加權的方式和輪詢加權的方式大致相同，只是把使用互斥鎖輪詢的方式換成了隨機訪問，按照概率論來說，訪問量增多時，服務訪問也會達到負載均衡。

/** 服務器列表 */
private static HashMap<String, Integer> serverMap = new HashMap<>();
static {
    serverMap.put("192.168.1.2", 2);
    serverMap.put("192.168.1.3", 2);
    serverMap.put("192.168.1.4", 2);
    serverMap.put("192.168.1.5", 4);
}
/**
 * 加權路由算法
 */
public static String randomWithWeight() {
    List<String> tempList = new ArrayList();
    HashMap<String, Integer> tempMap = new HashMap<>();
    tempMap.putAll(serverMap);
    for (String key : serverMap.keySet()) {
        for (int i = 0; i < serverMap.get(key); i++) {
            tempList.add(key);
        }
    }
    int randomInt = new Random().nextInt(tempList.size());
    return tempList.get(randomInt);
}

依舊 10 w 請求測試，192.168.1.5 的權重是其他服務器的近似兩倍，

IP:192.168.1.3，次數：19934
IP:192.168.1.2，次數：20033
IP:192.168.1.5，次數：39900
IP:192.168.1.4，次數：20133

5. IP-Hash

上面的幾種方式要麼使用隨機數，要麼使用輪詢，最終都達到了請求的負載均衡。但是也有一個很明顯的缺點，就是同一個用戶的多次請求很有可能不是同一個服務進行處理的，這時問題來了，如果你的服務依賴於 session ，那麼因為服務不同， session 也會丟失，不是我們想要的，所以出現了一種根據請求端的 ip 進行哈希計算來決定請求到哪一台服務器的方式。這種方式可以保證同一個用戶的請求落在同一個服務上。

private static List<String> serverList = new ArrayList<>();
static {
    serverList.add("192.168.1.2");
    serverList.add("192.168.1.3");
    serverList.add("192.168.1.4");
    serverList.add("192.168.1.5");
}

/**
 * ip hash 路由算法
 */
public static String ipHash(String ip) {
    // 複製遍歷用的集合，防止操作中集合有變更
    List<String> tempList = new ArrayList<>(serverList.size());
    tempList.addAll(serverList);
    // 哈希計算請求的服務器
    int index = ip.hashCode() % serverList.size();
    return tempList.get(Math.abs(index));
}

6. 總結

上面的四種方式看似不錯，那麼這樣操作下來真的體現了一開始說的負載均衡嗎？答案是不一定的。就像上面的最後一個提問。

又或者每次出手的力度不同，有重有輕，恰巧熊 4 總是承受這種大力度啪啪打臉，熊 4 即將不省熊事，還要繼續打它嗎？

服務器也是這個道理，每次請求進行的操作對資源的消耗可能是不同的。比如說某些操作它對 CPU 的使用就是比較高，也很正常。所以負載均衡有時不能簡單的通過請求的負載來作為負載均衡的唯一依據。還可以結合服務的當前連接數量、最近響應時間等維度進行總體均衡，總而言之，就是為了達到資源使用的負載均衡。

最後的話

文章已經收錄在 Github.com/niumoo/JavaNotes ，歡迎Star和指教。更有一線大廠面試點，Java程序員需要掌握的核心知識等文章，也整理了很多我的文字，歡迎 Star 和完善，希望我們一起變得優秀。

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