1 项目描述：
一个基于c++实现的web服务器，可以对http请求进行解析响应，可以支持上万的QPS
2 项目环境：
linux，c++14，MySql
3 项目要点：
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实现了基于epoll和线程池的多线程Reactor高并发模型；
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实现了基于小根堆实现的计时器，用来关闭超时的停止活动的客户端连接；
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实现了基于单例和阻塞队列的异步日志系统，用来记录服务器的运行状态；
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实现了基于RAII机制的数据库连接池，用来减少数据库连接建立和关闭的开销。
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使用标准库容器封装char，用来实现缓冲区的自动增长；
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使用正则表达式和状态机来解析HTTP请求消息，用来实现对静态资源的请求。
4 项目细节
4.1 工作逻辑
main函数中先初始化服务器WebServer对象server，调用server.Start();函数启动服务器。
WebServer类中启动服务器的start函数如下：
函数循环调用epoll来监听连接事件，写事件和读事件，并对这些事件进行相应的处理，对于监听到的异常事件，服务器关闭相关的客户端连接。
/* 启动服务器 */
void WebServer::Start() {
int timeMS = -1; // epoll wait timeout == -1 无事件将阻塞
if(!isClose_) { LOG_INFO("========== Server start =========="); }
// 循环调用epoll
while(!isClose_) {
// 解决超时连接
if(timeoutMS_ > 0) {
timeMS = timer_->GetNextTick(); // 清除超时的客户端连接，并得到下一次超时的时间
}
int eventCnt = epoller_->Wait(timeMS); // 使得epoller_wait阻塞超过timeMS时间返回
for(int i = 0; i < eventCnt; i++) {
/* 处理事件 */
int fd = epoller_->GetEventFd(i);
uint32_t events = epoller_->GetEvents(i);
if(fd == listenFd_) { //处理监听事件
DealListen_();
}
else if(events & (EPOLLRDHUP | EPOLLHUP | EPOLLERR)) { //异常
assert(users_.count(fd) > 0);
CloseConn_(&users_[fd]);
}
else if(events & EPOLLIN) { //处理读操作
assert(users_.count(fd) > 0);
DealRead_(&users_[fd]);
}
else if(events & EPOLLOUT) { //处理写操作
assert(users_.count(fd) > 0);
DealWrite_(&users_[fd]);
} else {
LOG_ERROR("Unexpected event");
}
}
}
}
但监听到连接事件的时候，程序调用DealListen_函数对连接进行处理，函数具体如下，程序调用accept函数建立与客户端的连接，在ET模式模式下我们需要一次性处理所有的连接。
/* 处理连接事件 */
void WebServer::DealListen_() {
struct sockaddr_in addr; //保存连接的客户端的地址
socklen_t len = sizeof(addr);
do {
//非阻塞的accept
int fd = accept(listenFd_, (struct sockaddr *)&addr, &len);
if(fd <= 0) { return;}
else if(HttpConn::userCount >= MAX_FD) {
SendError_(fd, "Server busy!");
LOG_WARN("Clients is full!");
return;
}
AddClient_(fd, addr); //添加客户端
} while(listenEvent_ & EPOLLET); //ET模式：需要一次性处理全部的连接
}
AddClient_函数将每一个客户端连接都封装成为HttpConn类，并给这个客户端注册写事件，使得epoll可以监听到该客户端的请求（HttpConn类中的文件描述符的读事件）。
void WebServer::AddClient_(int fd, sockaddr_in addr) {
assert(fd > 0);
users_[fd].init(fd, addr);
if(timeoutMS_ > 0) {
// 超时调用回调函数，关闭连接
timer_->add(fd, timeoutMS_, std::bind(&WebServer::CloseConn_, this, &users_[fd]));
}
// 给这个客户端注册写事件
epoller_->AddFd(fd, EPOLLIN | connEvent_);
SetFdNonblock(fd);
LOG_INFO("Client[%d] in!", users_[fd].GetFd());
}
但监听到读事件的时候，程序调用DealRead_函数对读时间进行处理，传入的参数为epoll监听到写事件的文件描述符对应的HttpConn，函数具体如下，程序将读的工作（OnRead_工作函数）添加到线程池中的工作队列中，交给线程池中的线程去处理。
/* 处理读事件 */
void WebServer::DealRead_(HttpConn* client) {
assert(client);
ExtentTime_(client); // 延长超时时间
//由线程池中的子线程来处理读操作
threadpool_->AddTask(std::bind(&WebServer::OnRead_, this, client));
}
OnRead_工作函数如下，程序调用对应客户端连接的read函数，将客户端连接的套接字中读数据到改客户端连接的对应的readBuff_中。
/* 线程池中的子线程的读工作函数 */
void WebServer::OnRead_(HttpConn* client) {
assert(client);
int ret = -1;
int readErrno = 0;
ret = client->read(&readErrno); // 读取客户端套接字的数据，读到httpconn的读缓存区
if(ret <= 0 && readErrno != EAGAIN) { // 读异常就关闭客户端
CloseConn_(client);
return;
}
// 业务逻辑的处理（先读后处理）
OnProcess(client);
}
ssize_t HttpConn::read(int* saveErrno) {
ssize_t len = -1;
do {
// 客户端的套接字中读数据到readBuff_中
len = readBuff_.ReadFd(fd_, saveErrno);
if (len <= 0) {
break;
}
} while (isET);//ET:要一次性全部读出
return len;
}
当读事件完成以后，需要调用OnProcess函数对读到的数据进行处理（对读到的请求数据进行解析和响应）。
/* 处理读（请求）数据的函数 */
void WebServer::OnProcess(HttpConn* client) {
if(client->process()) {
epoller_->ModFd(client->GetFd(), connEvent_ | EPOLLOUT);//相应成功，修改监听事件为写
} else {
epoller_->ModFd(client->GetFd(), connEvent_ | EPOLLIN);
}
}