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C++新經(jīng)典:Linux C++通信架構(gòu)實(shí)戰(zhàn) 本書(shū)是一部介紹在Linux下使用C++開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器程序的書(shū)。本書(shū)共8章36節(jié),介紹了一個(gè)完整的項(xiàng)目,其中包括通信框架和業(yè)務(wù)邏輯框架,有以下幾個(gè)特點(diǎn): ①項(xiàng)目本身是一個(gè)完整的多線程高并發(fā)的服務(wù)器程序; ②支持TCP長(zhǎng)連接,按照“包頭+包體格式”正確接收客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包,完美解決收包時(shí)的數(shù)據(jù)粘包問(wèn)題; ③可根據(jù)收到的不同數(shù)據(jù)包選擇不同的業(yè)務(wù)處理邏輯; ④可將業(yè)務(wù)處理產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)包正確返回給客戶端。 項(xiàng)目中用到的主要開(kāi)發(fā)技術(shù)和特色包括: ①epoll高并發(fā)通信技術(shù),用到的觸發(fā)模式是epoll中的水平觸發(fā)模式(LT); ②通過(guò)線程池技術(shù)處理業(yè)務(wù)邏輯; ③線程之間的同步技術(shù)包括互斥量和信號(hào)量; ④連接池中連接的延遲回收技術(shù),可極大程度地消除諸多導(dǎo)致服務(wù)器程序工作不穩(wěn)定的因素; ⑤專門(mén)處理數(shù)據(jù)發(fā)送的一整套數(shù)據(jù)發(fā)送邏輯以及對(duì)應(yīng)的發(fā)送線程; ⑥信號(hào)處理、配置文件讀取、日志的打印輸出、調(diào)用fork創(chuàng)建子進(jìn)程、創(chuàng)建守護(hù)進(jìn)程等技術(shù)。 本書(shū)適合作為已經(jīng)掌握C/C++語(yǔ)言,希望進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的開(kāi)發(fā)人員的自學(xué)參考用書(shū)。 書(shū)中主題 商業(yè)項(xiàng)目的完整源碼 從無(wú)到有,實(shí)現(xiàn)一個(gè)商業(yè)質(zhì)量的多線程高并發(fā)服務(wù)器程序項(xiàng)目框架,只需要增加業(yè)務(wù)邏輯代碼就可以利用本項(xiàng)目完成實(shí)際工作中諸多服務(wù)器項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),如網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)器、交易服務(wù)器、通信服務(wù)器等。 商業(yè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)功能 ①按照包頭+包體格式正確接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)包, 完美解決數(shù)據(jù)粘包問(wèn)題;②根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包的不同來(lái)執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)處理邏輯;③把業(yè)務(wù)處理產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)包正確返回給客戶端。 商業(yè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)技術(shù) ①epoll高并發(fā)通信技術(shù)(水平觸發(fā)模式LT);②通過(guò)線程池技術(shù)處理業(yè)務(wù)邏輯;③線程之間的同步技術(shù)包括互斥量與信號(hào)量;④連接池中連接的延遲回收技術(shù),極大程度上消除諸多導(dǎo)致服務(wù)器程序工作不穩(wěn)定的因素;⑤其他次要技術(shù),包括信號(hào)的處理、配置文件的讀取、日志的打印輸出、調(diào)用fork創(chuàng)建子進(jìn)程、創(chuàng)建守護(hù)進(jìn)程等。 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) VMware Workstation Pro:Ubuntu Linux、g++、Windows:Visual Studio 2019、Visual Studio Code VMware Workstation Pro:Ubuntu Linux、g++ Windows:Visual Studio 2019、Visual Studio Code 程序代碼 全部實(shí)例源代碼可以掃描右方二維碼獲取,配套開(kāi)發(fā)工具及更多學(xué)習(xí)資源可以關(guān)注作者公眾號(hào)“程序員速成”獲取。 自序 親愛(ài)的讀者,如果你已經(jīng)讀完了筆者的《C 新經(jīng)典》《C 新經(jīng)典: 對(duì)象模型》兩本介紹C 語(yǔ)言基礎(chǔ)的書(shū)籍,并決定進(jìn)一步深入學(xué)習(xí),以備將來(lái)用C 在Linux下從事網(wǎng)絡(luò)通信/網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器開(kāi)發(fā)和架構(gòu)工作,那么這本《C 新經(jīng)典: Linux C 通信架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)》,是筆者推薦給你的第3本書(shū),不可錯(cuò)過(guò)。 縱觀以往,很少有人敢于嘗試教只掌握C和基本C 語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者去學(xué)習(xí)這種難度頗高的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)知識(shí),但筆者愿意做這個(gè)擺渡人,通過(guò)這本書(shū),用自己多年積累的知識(shí),為讀者鋪設(shè)一條極速的成才之路,可以毫不夸張地說(shuō),學(xué)好這本書(shū),讀者可以節(jié)省少則3~5年,多則10年的在C 網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)發(fā)道路上成長(zhǎng)和摸索的時(shí)間。 (2) 在微信公眾號(hào)中輸入“通信架構(gòu)”4個(gè)字,就可以獲取配套學(xué)習(xí)資料下載鏈接。 狂想老師的課真的太精彩了,服務(wù)器端開(kāi)發(fā)小白看了之后簡(jiǎn)直打通了任督二脈!夸! 狂夸!希望大家都來(lái)買(mǎi)狂想老師的課! 最近搞個(gè)AI的特性,用上了你講的架構(gòu)和epoll的接口設(shè)計(jì),主管直接加薪5000元,加薪后超越30k元的月薪了。 老師講得特別棒,全是干貨。 課程講得非常好,受益匪淺,謝謝老師。 我把老師的C 課程和對(duì)象模型都學(xué)習(xí)完了,前面兩門(mén)課程講得不錯(cuò),思路清晰,特別是講C 11一些新知識(shí)點(diǎn),不是把知識(shí)點(diǎn)硬塞給你,而是為了解決某些問(wèn)題引入。這門(mén)課程我也是第一時(shí)間入手,相信老師的能力。非常好的課程! 從老師的《C 從入門(mén)到精通 C 11/14/17》跟過(guò)來(lái)的,說(shuō)良心話,老師講得真不錯(cuò),邏輯清晰,詳略得當(dāng)。五星好評(píng)! 講得很細(xì)致,一些基礎(chǔ)概念都有提及,照顧到我們這些新手,讓我們能學(xué)到平常難以接觸的知識(shí),很好。 我是跟著老師的對(duì)象模型過(guò)來(lái)的,不得不說(shuō),真是非常好的課程。 C 工作14年的老菜鳥(niǎo)來(lái)學(xué)藝,希望能得到質(zhì)的飛躍!技術(shù)這東西不服牛人不行,有些地方自學(xué)不只是多走彎路的事兒,是根本入不了道。 這個(gè)課程真的非常棒,之前沒(méi)什么項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),所以沒(méi)信心,學(xué)完這個(gè)課之后感覺(jué)自己提升很多,學(xué)到了很多知識(shí),自信心增加,對(duì)我找工作幫助很大,感謝老師! 老師講得真心好,不知不覺(jué)幫我解決了很多工作中遇到的沒(méi)有理解透的難點(diǎn),非常實(shí)用。如果不聽(tīng)老師的課,這些僅靠自己真是太難了,感謝老師讓從事8年C語(yǔ)言工作的我重拾信心。 正好新公司要我接手服務(wù)器框架。2倍速聽(tīng)完了老師的課程,對(duì)我理解公司的代碼有很大的幫助。為來(lái)年月薪30k元努力。! 王健偉,1995年畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)及應(yīng)用專業(yè),20多年軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),經(jīng)歷過(guò)數(shù)十個(gè)軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)包括網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)游戲等領(lǐng)域,多年的摸爬滾打使自身具備了極其深厚的開(kāi)發(fā)實(shí)力和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)首套網(wǎng)絡(luò)安全在線掃描評(píng)估系統(tǒng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,電子工業(yè)出版社2003年《Crystal Reports水晶報(bào)表設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)務(wù)》書(shū)籍作者,全球同服獨(dú)立游戲《冒險(xiǎn)之路》制作人。 第1章課程介紹 1.1本書(shū)內(nèi)容詳細(xì)介紹 1.1.1內(nèi)容總述 1.1.2為什么選擇Linux操作系統(tǒng)平臺(tái) 1.1.3講解規(guī)劃和學(xué)習(xí)建議 1.1.4書(shū)籍推薦和讀書(shū)須知 1.2環(huán)境搭建詳細(xì)介紹 1.2.1Windows下的Visual Studio 2019安裝 1.2.2準(zhǔn)備一個(gè)Word文檔 1.2.3Windows下的虛擬機(jī)安裝 1.2.4在虛擬機(jī)中安裝Linux操作系統(tǒng) 1.2.5配置固定IP地址 1.2.6配置遠(yuǎn)程連接 1.2.7安裝編譯工具gcc、g++等 1.2.8共享一個(gè)操作目錄 第2章進(jìn)入Nginx之門(mén) 2.1Nginx簡(jiǎn)介、選擇理由、安裝和使用 2.1.1Nginx簡(jiǎn)介 2.1.2為什么選擇Nginx 2.1.3安裝Nginx,搭建Web服務(wù)器 2.1.4Nginx的啟動(dòng)和簡(jiǎn)單使用 2.2Nginx整體結(jié)構(gòu)、進(jìn)程模型 2.2.1Nginx的整體結(jié)構(gòu) 2.2.2Nginx進(jìn)程模型細(xì)說(shuō) 第3章Nginx開(kāi)發(fā)初步 3.1學(xué)習(xí)Nginx源碼前的準(zhǔn)備工作 3.1.1Nginx源碼總述 3.1.2Nginx源碼查看工具 3.1.3Nginx源碼入口函數(shù)定位 3.1.4創(chuàng)建一個(gè)自己的Linux下的C語(yǔ)言程序 3.2Nginx源碼學(xué)法,終端和進(jìn)程的關(guān)系 3.2.1Nginx源碼學(xué)習(xí)方法 3.2.2終端和進(jìn)程的關(guān)系 3.3信號(hào)的概念、認(rèn)識(shí)、處理動(dòng)作 3.3.1信號(hào)的基本概念 3.3.2通過(guò)kill命令認(rèn)識(shí)一些信號(hào) 3.3.3進(jìn)程的狀態(tài) 3.3.4常用信號(hào)列舉 3.3.5信號(hào)處理的相關(guān)動(dòng)作 3.4UNIX/Linux體系結(jié)構(gòu)、信號(hào)編程初步 3.4.1UNIX/Linux操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 3.4.2signal函數(shù)范例 3.5信號(hào)編程進(jìn)階、sigprocmask范例 3.5.1信號(hào)集(信號(hào)屏蔽字) 3.5.2信號(hào)相關(guān)函數(shù) 3.5.3sigprocmask等信號(hào)函數(shù)范例演示 3.6fork函數(shù)詳解、范例演示 3.6.1簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)fork函數(shù) 3.6.2進(jìn)一步認(rèn)識(shí)fork函數(shù) 3.6.3完善fork代碼 3.6.4一個(gè)和fork執(zhí)行有關(guān)的邏輯判斷 3.6.5fork失敗的可能原因 3.7守護(hù)進(jìn)程詳解、范例演示 3.7.1普通進(jìn)程運(yùn)行觀察 3.7.2守護(hù)進(jìn)程基本概念 3.7.3守護(hù)進(jìn)程編寫(xiě)規(guī)則 3.7.4守護(hù)進(jìn)程不會(huì)收到的信號(hào) 3.7.5守護(hù)進(jìn)程和后臺(tái)進(jìn)程的區(qū)別 第4章服務(wù)器程序框架初步 4.1服務(wù)器程序目錄規(guī)劃、makefile編寫(xiě) 4.1.1信號(hào)高級(jí)認(rèn)識(shí)范例 4.1.2服務(wù)器架構(gòu)初步 4.2讀配置文件、查泄漏、設(shè)置標(biāo)題實(shí)戰(zhàn) 4.2.1基礎(chǔ)設(shè)施之配置文件讀取 4.2.2內(nèi)存泄漏的檢查工具 4.2.3設(shè)置進(jìn)程名稱(標(biāo)題) 4.3日志打印實(shí)戰(zhàn),優(yōu)化main函數(shù)調(diào)用順序 4.3.1基礎(chǔ)設(shè)施之日志打印實(shí)戰(zhàn)代碼一 4.3.2設(shè)置時(shí)區(qū) 4.3.3基礎(chǔ)設(shè)施之日志打印實(shí)戰(zhàn)代碼二 4.3.4理順main函數(shù)中代碼執(zhí)行順序 4.4信號(hào)、子進(jìn)程實(shí)戰(zhàn),文件I/O詳談 4.4.1信號(hào)功能實(shí)戰(zhàn) 4.4.2Nginx中創(chuàng)建worker子進(jìn)程 4.4.3日志輸出重要信息講解 4.4.4write函數(shù)思考 4.4.5掉電導(dǎo)致write寫(xiě)入的數(shù)據(jù)丟失破解法 4.4.6標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù) 4.5守護(hù)進(jìn)程及信號(hào)處理實(shí)戰(zhàn) 4.5.1守護(hù)進(jìn)程功能的實(shí)現(xiàn) 4.5.2信號(hào)處理函數(shù)的進(jìn)一步完善(避免僵尸子進(jìn)程) 第5章網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)戰(zhàn) 5.1C/S、TCP/IP妙趣橫生、惟妙惟肖談 5.1.1客戶端與服務(wù)器端 5.1.2網(wǎng)絡(luò)模型 5.1.3最簡(jiǎn)單的客戶端和服務(wù)器程序?qū)崿F(xiàn)代碼 5.1.4TCP和UDP的區(qū)別 5.2TCP三次握手詳析,telnet、Wireshark示范 5.2.1TCP連接的三次握手 5.2.2telnet工具使用介紹 5.2.3Wireshark監(jiān)視數(shù)據(jù)包 5.2.4TCP斷開(kāi)的四次揮手 5.3TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換,TIME_WAIT詳解,SO_REUSEADDR 5.3.1TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換 5.3.2TIME_WAIT狀態(tài) 5.3.3SO_REUSEADDR選項(xiàng) 5.4listen隊(duì)列剖析、阻塞與非阻塞、同步與異步 5.4.1listen隊(duì)列剖析 5.4.2阻塞與非阻塞I/O 5.4.3異步與同步I/O 5.5監(jiān)聽(tīng)端口實(shí)戰(zhàn)、epoll介紹及原理詳析 5.5.1監(jiān)聽(tīng)端口 5.5.2epoll技術(shù)簡(jiǎn)介 5.5.3epoll原理與函數(shù)介紹 5.6通信代碼精粹之epoll函數(shù)實(shí)戰(zhàn)1 5.6.1提醒注意 5.6.2配置文件的修改 5.6.3epoll函數(shù)實(shí)戰(zhàn) 5.7通信代碼精粹之epoll函數(shù)實(shí)戰(zhàn)2 5.7.1ngx_epoll_process_events函數(shù)調(diào)用位置 5.7.2ngx_epoll_process_events函數(shù)內(nèi)容 5.7.3ngx_event_accept函數(shù)內(nèi)容 5.7.4總結(jié)和測(cè)試 5.7.5事件驅(qū)動(dòng)總結(jié) 5.7.6一道騰訊后臺(tái)開(kāi)發(fā)的面試題 5.8ET、LT深釋,服務(wù)器設(shè)計(jì)、粘包解決 5.8.1ET、LT模式深入分析及測(cè)試 5.8.2本項(xiàng)目的服務(wù)器設(shè)計(jì) 5.9通信代碼精粹之收包、解包實(shí)戰(zhàn) 5.9.1收包分析及包頭結(jié)構(gòu)定義 5.9.2收包狀態(tài)宏定義 5.9.3收包實(shí)戰(zhàn)代碼 5.9.4測(cè)試服務(wù)器收包避免推諉扯皮 第6章服務(wù)器業(yè)務(wù)邏輯處理框架 6.1業(yè)務(wù)邏輯之多線程、線程池實(shí)戰(zhàn) 6.1.1學(xué)習(xí)方法 6.1.2多線程的提出 6.1.3線程池實(shí)戰(zhàn)代碼 6.1.4線程池的使用 6.2業(yè)務(wù)邏輯之打通業(yè)務(wù)處理脈搏實(shí)戰(zhàn) 6.2.1線程池代碼調(diào)整及補(bǔ)充說(shuō)明 6.2.2線程池實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)之準(zhǔn)備代碼 6.2.3threadRecvProcFunc成員函數(shù)講解 6.2.4整體測(cè)試工作的開(kāi)展 6.3預(yù)發(fā)包,多線程資源回收深度思考 6.3.1業(yè)務(wù)邏輯細(xì)節(jié)寫(xiě)法說(shuō)明 6.3.2連接池中連接回收的深度思考 6.3.3程序(進(jìn)程)退出時(shí)線程的安全終止 6.3.4epoll事件處理的改造 6.3.5連接延遲回收的具體應(yīng)用 6.4LT發(fā)數(shù)據(jù)機(jī)制深釋、gdb調(diào)試淺談 6.4.1水平觸發(fā)模式(LT)下發(fā)送數(shù)據(jù)深度解釋 6.4.2gdb調(diào)試淺談 6.5發(fā)數(shù)據(jù)、信號(hào)量、并發(fā)、多線程綜合實(shí)戰(zhàn) 6.5.1發(fā)送數(shù)據(jù)指導(dǎo)思想 6.5.2發(fā)送數(shù)據(jù)代碼實(shí)戰(zhàn) 6.5.3發(fā)送數(shù)據(jù)后續(xù)處理代碼 第7章畫(huà)龍點(diǎn)睛之服務(wù)器安全與完善 7.1過(guò)往總結(jié)、心跳包代碼實(shí)戰(zhàn) 7.1.1前面學(xué)習(xí)的總結(jié) 7.1.2心跳包概念 7.1.3心跳包代碼實(shí)戰(zhàn) 7.2控制連入數(shù),黑客攻擊防范及畸形包應(yīng)對(duì) 7.2.1控制并發(fā)連入數(shù)量 7.2.2黑客攻擊的防范 7.2.3超時(shí)直接踢出服務(wù)器的需求 7.3超負(fù)荷安全處理、綜合壓力測(cè)試 7.3.1輸出一些觀察信息 7.3.2遺漏的安全問(wèn)題思考 7.3.3壓力測(cè)試前的準(zhǔn)備工作 7.3.4壓力測(cè)試 7.4驚群、性能優(yōu)化大局觀 7.4.1CPU占比與驚群 7.4.2性能優(yōu)化大局觀 7.4.3性能優(yōu)化的實(shí)施 7.4.4配置最大允許打開(kāi)的文件句柄數(shù) 7.4.5內(nèi)存池補(bǔ)充說(shuō)明 第8章總結(jié)與展望 8.1遺留問(wèn)題探討增補(bǔ)之消息跳躍發(fā)送 8.1.1調(diào)整ngx_write_request_handler函數(shù)的代碼順序 8.1.2消息的跳躍發(fā)送 8.2結(jié)束語(yǔ)、課程總結(jié) 8.2.1本書(shū)概要總結(jié) 8.2.2技術(shù)總結(jié) 8.2.3項(xiàng)目的用途總結(jié) 8.2.4學(xué)習(xí)方法總結(jié) 8.2.5架構(gòu)師之路 8.2.6代碼統(tǒng)計(jì)與再見(jiàn)
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