面向分布式計算的網(wǎng)絡(luò)編程框架設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、以云計算為核心的第三次IT革命引發(fā)了一次全新的技術(shù)浪潮，而分布式計算在這一浪潮中起著中流砥柱的作用。實現(xiàn)分布式計算的主流方式是使用普通商業(yè)硬件搭建分布式系統(tǒng)，通過增加機器數(shù)目來實現(xiàn)擴容。實現(xiàn)這樣的一個分布式系統(tǒng)，必然涉及多臺主機上的多個進程，而由于不同主機之間的進程需要通過網(wǎng)絡(luò)來進行連接，這勢必會帶來諸多復(fù)雜問題。利用現(xiàn)代高級程序設(shè)計語言如 C++，以及面向?qū)ο蟮乃枷肴ピO(shè)計并實現(xiàn)分布式系統(tǒng)可以一定程度上降低或者避免這些復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)與分布

2、式系統(tǒng)實驗室的基礎(chǔ)類庫最初是為了降低設(shè)計通信服務(wù)器的整體難度，以及減少實現(xiàn)通信服務(wù)器的開發(fā)工作量設(shè)計并實現(xiàn)的。本文的主要目標就是對網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)實驗室的基礎(chǔ)類庫的做進一步改進和完善，設(shè)計并實現(xiàn)面向分布式計算業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)編程框架。
　　本文對實現(xiàn)分布式計算業(yè)務(wù)的常見需求進行歸納與整理，提煉出了兩種模型：通信模型和并發(fā)模型。通過分離業(yè)務(wù)邏輯和底層的通信模型，以及分離業(yè)務(wù)邏輯與底層的并發(fā)模型，力圖將代碼中的功能性部分和非功能性部分分開。

3、依據(jù)這兩種模型，本文設(shè)計并實現(xiàn)了兩個框架用以支撐實現(xiàn)常見分布式計算業(yè)務(wù)：事件驅(qū)動框架和多線程框架。多線程框架優(yōu)點是對并發(fā)業(yè)務(wù)提供了一個非常自然的抽象，業(yè)務(wù)之間的隔離性好，缺點是操作系統(tǒng)提供的原生線程屬于稀缺資源。事件驅(qū)動框架優(yōu)點是能夠提供大量的并發(fā)，沒有上下文切換，沒有鎖的羈絆，缺點是編程復(fù)雜性的增加。結(jié)合實際應(yīng)用，本文提出了一種使用網(wǎng)絡(luò)編程框架的范式：業(yè)務(wù)的主流程實現(xiàn)在事件驅(qū)動框架中，統(tǒng)一處理網(wǎng)絡(luò)I/O事件、定時器事件和信號事件，而事