从零构建C++高性能网络服务器框架指南
一、高性能服务器框架设计原则
非阻塞I/O模型
采用epoll（Linux）或IOCP（Windows）实现事件驱动架构，单线程可管理数万并发连接。例如通过epoll_ctl动态注册/移除关注的文件描述符，避免轮询开销。
线程池优化
分离I/O线程与工作线程，I/O线程专责网络事件处理，工作线程处理业务逻辑。核心实现：
class ThreadPool { private: std::vector
内存管理
预分配内存池减少malloc/free调用，采用对象池复用高频创建/销毁的对象（如HTTP请求上下文）。
二、核心模块实现
1. 网络通信层
Socket封装
统一处理TCP/UDP连接，支持超时设置与错误重传：
class Socket { public: void set_timeout(int ms) { /* 设置SO_RCVTIMEO/SO_SNDTIMEO */ } ssize_t send(const void* buf, size_t len) { ssize_t ret = ::send(fd, buf, len, 0); if (ret < 0) handle_error(); return ret; } };
协议解析
实现HTTP/WebSocket协议栈，支持分块传输与长连接复用。
2. 并发控制
无锁队列
使用CAS实现线程间任务传递，避免锁竞争：
template
协程支持
基于ucontext_t实现轻量级协程，切换耗时仅100ns级：
void coroutine_yield() { swapcontext(¤t_ctx, &main_ctx); }
三、性能优化实践
优化方向
技术手段
效果提升
减少系统调用
内存池+对象池
分配速度提升8×
降低锁竞争
分片锁+无锁数据结构
吞吐量提高3-5倍
网络栈优化
零拷贝技术（sendfile）
延迟降低40%
四、挑战与解决方案
内存泄漏检测
集成Valgrind或自定义引用计数机制，定期扫描未释放对象。
跨平台兼容
抽象底层API，通过预编译宏适配不同操作系统（如#ifdef __linux__）。
安全防护
实现DDoS防御（限流+连接数限制）与SQL注入过滤。
