C 高效能大容量SOCKET併發（四）快取設計

原文:

c#高效能大容量socket併發（四）：快取設計

在編寫服務端大併發的應用程式，需要非常注意快取設計，快取的設計是乙個折衷的結果，需要通過併發測試反覆驗證。有很多服務程式是在啟動時申請足夠的記憶體空間，避免在執行期間再申請空間，這種是固定空間申請。還有一種是在執行期間動態增長的快取設計，隨著執行動態申請記憶體，這種事動態空間申請。這兩種機制各有優劣，固定空間申請優點是效率高，執行穩定，缺點是對應用場景具有限制；動態空間申請優點是能適應更好的應用場景，缺點是效率相對低一些，併發數降一些；這種效能下降不是太明顯，畢竟申請釋放記憶體的效率net是有優化的，具體需要根據應用場景設計。

在c#版iocp中我們結合了固定快取設計和動態快取設計，其中服務端支援連線數使用了固定快取設計（asyncsocketusertokenpool），根據程式啟動時設定的最大連線數申請固定個數的物件。其中接收資料快取（dynamicbuffermanager m_receivebuffer）、傳送資料列表（asyncsendbuffermanager m_sendbuffer）是隨著接收資料大小動態增長。

固定快取設計

固定快取設計我們需要建立乙個列表進行，並在初始化的時候加入到列表中，實現非常簡單，列出**供參考。
public class asyncsocketusertokenpool
public void push(asyncsocketusertoken item)
lock (m_pool)
}public asyncsocketusertoken pop()
}public int count
}}
初始化加入列表的**如下：
public void init()
}

動態快取設計

動態快取是隨著資料量大小動態增長，申請的內存在執行過程中重複利用，不釋放，這樣對記憶體只進行讀寫，不進行申請和釋放，整體效能較高，因為記憶體申請釋放比讀寫的效率低很多，因為申請釋放記憶體需要進行加鎖，進行系統核心和使用者切換，因此使用動態快取可以降低核心和使用者態切換，提高效能。動態快取的**如下：
public class dynamicbuffermanager
//存放記憶體的陣列
public int datacount //寫入資料大小
public dynamicbuffermanager(int buffersize)
public int getdatacount() //獲得當前寫入的位元組數
public int getreservecount() //獲得剩餘的位元組數
public void clear(int count) //清理指定大小的資料
else
datacount = datacount - count;}}
public void writebuffer(byte buffer, int offset, int count)
else //緩衝區空間不夠，需要申請更大的記憶體，並進行移位
}public void writebuffer(byte buffer)
public void writeshort(short value, bool convert)
byte tmpbuffer = bitconverter.getbytes(value);
writebuffer(tmpbuffer);
}public void writeint(int value, bool convert)
byte tmpbuffer = bitconverter.getbytes(value);
writebuffer(tmpbuffer);
}public void writelong(long value, bool convert)
byte tmpbuffer = bitconverter.getbytes(value);
writebuffer(tmpbuffer);
}public void writestring(string value) //文字全部轉成utf8，utf8相容性好
}

非同步傳送列表

非同步傳送列表是在動態快取的基礎上加了乙個列表管理，記錄每個包的位置資訊，並提供管理函式，**示例如下：

namespace socketasyncsvr
public class asyncsendbuffermanager
}private listm_sendbufferlist;
private sendbufferpacket m_sendbufferpacket;
public asyncsendbuffermanager(int buffersize)
public void startpacket()
public void endpacket()
public bool getfirstpacket(ref int offset, ref int count)
public bool clearfirstpacket()
public void clearpacket()
}}

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