设计与开发应用服务器（二）------相关技术

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1、设计与开发应用服务器（二）------相关技术服务器的设计与开发涉及到诸多技术和问题，归纳一下大致可以分为以下几种：·服务器启动和接收数据过程·多线程策略·NIO·长连接·同步与异步·配置化支持·责任链模式·集群与负载均衡·数据包设计·服务端连接协议·客户端连接技术服务器启动和数据请求过程各种服务器所提供的功能和实现机制都不尽相同，但在启动和数据请求这块都长得差不多，遵循固定的一些流程和模式，启动过程一般按一下流程：1）以main方法的形式提供由外部脚本触发的入口2）载入配置文件，解析并构建上下文3）初始化各个组件和资源4）注

2、册和启动监控和管理组件5）启动连接监听数据请求过程一般按一下流程：1）侦听Socket2）包装Connection3）解析并包装数据4）请求处理5）向client发送处理结果多线程策略多线程的策略一般可以采取两种方式，一种是每一个线程负责监听、处理和返回结果所有事情，另外一种是把监听、接收、处理分开，各自都有独立的线程去处理。第一种策略比较简单，适用于处理不复杂的场景，图示如下：第二种方式把一个较长的请求处理过程分割开，区分对待，这样能提高系统的吞吐量，比较适用与较为复杂的请求处理场景，图示如下：apacheperfork在此

3、基础上还有个main进程对这些work子进程进行管理，会根据请求的繁忙程度来调整work进程的数目，这也是可以借鉴的。NIONIO的特性非常适用于网络服务器的接收数据这块，因为不是每时每刻都有数据请求，因此没必要搞一堆Accept线程在那里监听等待，以Tomcat6的NIO接收数据为例：Amoeba也是采用NIO来接收数据流：长连接长连接顾名思义就是客户端与服务端保持连接，而不是每次请求都新建连接并在请求完后关闭连接，好处有以下几点：·减少新建和销毁线程所带来的代价·减少线程上下文切换带来的代价·适用与服务端需要监控客户端状态

4、的场景，不需要通过客户端定时轮询来完成·建立了服务器主动向客户端推的通道性能上与短连接的差异可以见以前的博文构建高性能web之路------web服务器长连接同步与异步一般的情况下服务器端处理客户端请求都是同步的，客户端请求提交后会在一定的超时时间里等待服务器的response，这比较适用于短时间里能处理完的请求，但如果一些请求，比如文件上传，在规定的超时时间里没法处理完，这样异步的处理就比较合适了，所谓异步就是客户端的请求提交后就可以结束这次请求，不用等待response返回，在服务端处理完后主动把结果通知给客户端。Tomc

5、at6推出的Comet技术即就是异步处理的典型，通过Comet技术，客户端所需要的response信息不再需要主动的去索取，而是在服务器端以event的形式推至客户端。更多Comet的信息可见Tomcat官方文档配置化支持服务器的各种参数，比如线程池大小、连接协议等等，需要暴露出来可以配置，因此需要有配置管理机制。一般说来配置文件多以xml或properties形式提供。对于properties比较简单，只是很难体现层次化结构，解析起来比较简单，通过Properties类就能很方便地进行解析。而xml体现的信息更友好、更清晰，

6、解析xml的方法比较多，一般用以下几种：·SAX·DOM·JDOM、DOM4j、Digester等前面两种比较原生态，SAX和DOM的区别就不再累述，JDOM、DOM4j和Digester都是基于前两种以上的开源框架，可以更加方便地调用。个人感觉如果xml不够复杂，不必使用太多的框架，原生态的东西就够用了。解析完配置文件后，一般可以用更加有语义化的javabean来存储这些配置信息，这样可以更加方便其他模块的调用责任链模式责任链模式在服务器设计开发中比较常用，责任链模式的类图如下所示：责任链模式使多个对象都有机会处理请求，从而

7、避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。Tomcat主要的架构pipeline-valve就是基于责任链模式。通过责任链模式可以比较方便扩展对每次请求的处理，并且能很清新地明确各种处理之间的顺序和依赖关系集群与负载均衡为了保持集群实现简单，并更容易地实现横向扩展，尽量做到服务器之间无状态性，若需要状态可以参考Darkstar用集中式的Dataservice来抽象，保持逻辑处理的服务器是独立和平等的。在负载均衡这块可以采用硬负载（如F5）或软负载（LVS），

8、这些都是比较成熟的方案，但如果负载均衡仍然是系统的瓶颈，可以采用客户端负载均衡的做法，客户端做路由的机理如下图所示：1）当服务端ready后，会和配置中心建立连接，把自身状态信息发送到配置中心2）当客户端ready后，会和配置中心建立连接，把所需要服务的相关信息和路由策略同步