Socket服務(wù)器主要用于提供高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)處理、消息轉(zhuǎn)發(fā)等服務(wù)，它直接決定了前臺(tái)應(yīng)用程序的性能。我們先從整體上認(rèn)識(shí)一下Socket服務(wù)器，Socket服務(wù)器從架構(gòu)上一般分為：網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)邏輯層、會(huì)話層、數(shù)據(jù)訪問層，如圖：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（圖1）

(一) 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要用于偵聽socket連接、創(chuàng)建socket、接受消息、發(fā)送消息、關(guān)閉連接。作為socket通信服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)層的性能相當(dāng)重要，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，要著重在以下幾方面獲得突破：最大連接數(shù)、最大并發(fā)數(shù)、秒處理消息數(shù)。如何突破呢？下面我為大家介紹幾種網(wǎng)絡(luò)層常用到的一些技術(shù)和技巧（具體實(shí)現(xiàn)，我將在博文中逐一具體闡述）：

1）Buffer管理

       每一個(gè)SocketAsyncEventArgs對(duì)象（以下簡(jiǎn)稱SAEA）在內(nèi)存中都有其對(duì)應(yīng)的緩存空間，如果不對(duì)這些緩存空間進(jìn)行同一管理，當(dāng)SAEA對(duì)象逐漸增多時(shí)，這些SAEA對(duì)象的緩存空間會(huì)越來越大，它們?cè)谙到y(tǒng)內(nèi)存中不是連續(xù)的，造成很多內(nèi)存碎片，而且這些緩存不能重復(fù)利用，當(dāng)創(chuàng)建、銷毀SAEA對(duì)象時(shí)，造成CPU很多額外消耗，影響服務(wù)器性能。面對(duì)這問題如何解決呢？用Buffer池管理！

2）雙工通信

       Socket服務(wù)器提高通信效率是一個(gè)永恒的話題，提高通信效率有很多種方法，雙工通信就是其中之一。一個(gè)SAEA對(duì)象在同一時(shí)刻只能用來接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)，有人想，如果一個(gè)SAEA對(duì)象在同一時(shí)刻既能發(fā)送數(shù)據(jù)又能接受數(shù)據(jù)，那肯定會(huì)提高socket通信效率。恩，很有想法！可是你能讓你的頭在同一時(shí)刻既往左轉(zhuǎn)又往右轉(zhuǎn)嗎？答案是不行的，那如何實(shí)現(xiàn)雙工通信呢？既然一個(gè)SAEA對(duì)象在同一時(shí)刻只能做一件事，那我自定義DuplexSAEA對(duì)象，在該對(duì)象中封裝兩個(gè)SAEA，一個(gè)用于接受，一個(gè)用于發(fā)送，問題不就解決了嗎。

3）poolOfAcceptEventArgs

       poolOfAcceptEventArgs是個(gè)什么東西？它不是個(gè)東西，是一個(gè)容器，一個(gè)容納AcceptSAEA對(duì)象的容器。給你兩個(gè)socket服務(wù)器，你能很快判別兩個(gè)服務(wù)器性能的優(yōu)異嗎？很簡(jiǎn)單，你瞬間向一臺(tái)服務(wù)器打入5、6萬的連接，看看會(huì)不會(huì)都連上，如果都連上，說明這臺(tái)socket服務(wù)器的并發(fā)處理連接的能力還是不錯(cuò)的。那如何提高socket服務(wù)器的并發(fā)連接能力呢？答案：poolOfAcceptEventArgs！

4）消息隊(duì)列調(diào)度器

       消息隊(duì)列調(diào)度器主要分為兩種：接受消息隊(duì)列、發(fā)送消息隊(duì)列。為什么要用消息隊(duì)列呢？主要是提高socket服務(wù)器的吞吐量。首先我們定義一個(gè)隊(duì)列Queue，然后編寫N個(gè)調(diào)度器，不斷從隊(duì)列中調(diào)度消息，接受隊(duì)列調(diào)度器用于將消息拋至業(yè)務(wù)邏輯層處理，發(fā)送隊(duì)列調(diào)度器用于調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送消息接口，向指定端口發(fā)送數(shù)據(jù)。

5）心跳掃描

       有一個(gè)困惑：客戶端連接socket服務(wù)器，連接沒有斷開，但客戶端掛了，這樣這條連接在socket服務(wù)器中就成了釘子戶，落地生根不走了！一個(gè)釘子戶還可以忍受，千千萬萬個(gè)呢？那就崩潰了！怎樣解決這個(gè)問題呢？定時(shí)掃描每條連接，如果該條連接在超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有IO響應(yīng)，則關(guān)閉它。

6）粘包

       服務(wù)器在接受消息包時(shí)，如果兩個(gè)數(shù)據(jù)包同時(shí)被你服務(wù)器收了怎么辦？你會(huì)把他當(dāng)成一個(gè)數(shù)據(jù)包嗎？如果一個(gè)數(shù)據(jù)包斷了，分成兩次被你服務(wù)器收了，你會(huì)把他們拼接起來嗎？這些就是粘包了，怎么解決？正則表達(dá)式掃描！

7）多線程編程

       Socket服務(wù)器的編程就是多線程編程，面對(duì)多線程，線程間怎樣同步、怎樣避免死鎖？多線程訪問公共資源如何處理，在下面的博文中，我將會(huì)為大家具體闡述。

(二) 業(yè)務(wù)邏輯層

　　網(wǎng)絡(luò)層將解包后的消息包拋至業(yè)務(wù)邏輯層，業(yè)務(wù)邏輯層收到消息包后，解析消息類型，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理流程處理。

　　網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)提供發(fā)送消息的接口供業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層不會(huì)主動(dòng)發(fā)送消息，發(fā)送消息的操作是由業(yè)務(wù)邏輯層來控制的，所以業(yè)務(wù)邏輯層應(yīng)根據(jù)具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用，封裝不同功能的發(fā)送消息的方法。

(三) 會(huì)話層

　　會(huì)話層主要用于記錄在線用戶信息，該層隸屬于業(yè)務(wù)邏輯層。既然隸屬于業(yè)務(wù)邏輯層，那為什么還要獨(dú)立出來呢？這主要為以后分布式開發(fā)拓展用，試想，一臺(tái)服務(wù)器最大能支持多少人同時(shí)在線？中國有多少人？如果1億人同時(shí)在線，你一臺(tái)服務(wù)器能支持得了嗎？答案肯定是否定的，所以要分布式開發(fā)。分布式開發(fā)涉及到用戶信息同步的問題，所以會(huì)話層就要獨(dú)立出來了。

(四) 數(shù)據(jù)訪問層

　　數(shù)據(jù)庫執(zhí)行效率是整個(gè)socket服務(wù)器的瓶頸？為什么呢？舉個(gè)例子：假設(shè)我們的socket服務(wù)器的秒處理消息的條數(shù)為3000，每處理一條消息都會(huì)保存歷史記錄，那么，如果數(shù)據(jù)訪問層不想拖網(wǎng)絡(luò)層的后腿，那么他的執(zhí)行sql語句的效率也必須達(dá)到每秒3000！如果socket服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署在同一網(wǎng)段上，這個(gè)速度是沒有問題的，但如果數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署在外網(wǎng)呢？你的sql語句的執(zhí)行效率能達(dá)到那么高嗎？很困難！

　　再思考一個(gè)問題：如果網(wǎng)絡(luò)層執(zhí)行線程和數(shù)據(jù)庫執(zhí)行線程是同一個(gè)線程，那么網(wǎng)絡(luò)層的處理必須等待數(shù)據(jù)庫執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行！如果數(shù)據(jù)庫執(zhí)行效率比較慢，那對(duì)整個(gè)socket服務(wù)器將是一個(gè)毀滅性的打擊。

　　那么怎樣將數(shù)據(jù)訪問層與網(wǎng)絡(luò)層分離，讓他們互不影響？如何提高數(shù)據(jù)庫執(zhí)行效率，讓網(wǎng)絡(luò)層的處理速度和數(shù)據(jù)訪問層的處理速度達(dá)到一個(gè)平衡？答案：連接池+sql調(diào)度器+主從數(shù)據(jù)庫。

Socket服務(wù)器的整體架構(gòu)就為大家介紹到這里，下面我將會(huì)為大家具體闡述各個(gè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。