c++ - 有没有更好的方法在 C++ 中使用异步 TCP 套接字而不是轮询或选择？

Question

我最近开始编写一些使用套接字的 C++ 代码，我希望它是异步的。我读过很多关于如何使用 poll 和 select 使我的套接字异步(使用 poll 或 select 等待发送或接收缓冲区)的文章，但在我的服务器端我有一个 struct pollfd 数组，每次监听套接字接受一个连接，它将它添加到 struct pollfd 的数组中，以便它可以监视该套接字的 recv (POLLIN)。

我的问题是，如果我有 5000 个套接字连接到我的服务器上的监听套接字，那么 struct pollfd 数组的大小将是 5000，因为它将监视所有连接的套接字，但这是我知道的唯一方法检查套接字的 recv 是否准备就绪，方法是循环遍历 struct pollfd 数组中的所有项目，以找到其 revents 等于 POLLIN 的项目。当连接的套接字数量非常大时，这似乎有点低效。有更好的方法吗？

boost::asio 库如何处理 async_accept、async_send 等...？我该如何处理？

Answer 1

搞什么鬼，我先写个答案吧。

我将忽略“异步”与“非阻塞”术语，因为我认为它与您的问题无关。

您在处理数以千计的网络客户端时担心性能问题，您的担心是对的。你重新发现了 C10K problem .当 Web 还很年轻时，人们发现需要少量快速的服务器来处理大量(相对)慢速的客户端。现有的选择/轮询类型接口(interface)需要对所有套接字进行线性扫描——在内核和用户空间中——以确定哪些套接字就绪。如果许多套接字经常空闲，您的服务器可能会花费更多时间来确定要做什么而不是实际工作。

快进到今天，我们基本上有两种方法来处理这个问题:

1) 每个套接字使用一个线程，只发出阻塞读写。在我看来，这通常是最简单的编码方式，而且现代操作系统非常擅长让空闲线程安静地休眠，而不会造成任何显着的性能开销。根据我的经验，这种方法对数百个客户非常有效；我个人不能说它对数千人有何作用。

2) 使用为解决 C10K 问题而引入的特定于平台的接口(interface)之一。这意味着 epoll (Linux)、kqueue (BSD/Mac) 或完成端口 (Windows)。 (如果您认为 epoll 与 poll 相同，请再看一遍。)所有这些只会通知您的应用程序有关实际准备好的套接字，避免了浪费的线性扫描空闲连接。有几个库可以使这些特定于平台的接口(interface)更易于使用，包括 libevent、libev 和 Boost.Asio。您会发现，只要这些接口(interface)可用，它们最终都会在 Linux 上调用 epoll，在 BSD 上调用 kqueue，等等。