套接字模式
主動(dòng)模式（選項(xiàng){active, true}）一般讓人很喜歡，非阻塞消息接收，但在系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)對(duì)超大流量請(qǐng)求時(shí)，客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)快過(guò)服務(wù)器可以處理的速度，那么系統(tǒng)就可能會(huì)造成消息緩沖區(qū)被塞滿，可能出現(xiàn)持續(xù)繁忙的流量的極端情況下，系統(tǒng)因請(qǐng)求而溢出，虛擬機(jī)造成內(nèi)存不足的風(fēng)險(xiǎn)而崩潰。
使用被動(dòng)模式（選項(xiàng){active, false}）的套接字，底層的TCP緩沖區(qū)可用于抑制請(qǐng)求，并拒絕客戶端的消息，在接收數(shù)據(jù)的地方都會(huì)調(diào)用gen_tcp:recv，造成阻塞（單進(jìn)程模式下就只能消極等待某一個(gè)具體的客戶端套接字，很危險(xiǎn)）。需要注意的是，操作系統(tǒng)可能還會(huì)做一些緩存允許客戶端機(jī)器繼續(xù)發(fā)送少量數(shù)據(jù)，然后才會(huì)將其阻塞，此時(shí)Erlang尚未調(diào)用recv函數(shù)。
混合型模式（半阻塞），使用選項(xiàng){active, once}打開(kāi)，主動(dòng)僅針對(duì)一個(gè)消息，在控制進(jìn)程發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)消息后，必須顯示調(diào)用inet:setopts(Socket, [{active, once}])重新激活以便接受下一個(gè)消息（在此之前，系統(tǒng)處于阻塞狀態(tài)）。可見(jiàn)，混合型模式綜合了主動(dòng)模式和被動(dòng)模式的兩者優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)流量控制，防止服務(wù)器被過(guò)多消息淹沒(méi)。
以下TCP Server代碼，都是建立在混合型模式（半阻塞）基礎(chǔ)上。
prim_inet相關(guān)說(shuō)明
prim_inet沒(méi)有官方文檔，可以認(rèn)為是對(duì)底層socket的直接包裝。淘寶yufeng說(shuō)，這是otp內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié) 是針對(duì)Erlang庫(kù)開(kāi)發(fā)者的private module，底層模塊，不推薦使用。但在Building a Non-blocking TCP server using OTP principles示范中演示了prim_inet操作Socket異步特性。
設(shè)計(jì)模式
一般來(lái)說(shuō)，需要一個(gè)單獨(dú)進(jìn)程進(jìn)行客戶端套接字監(jiān)聽(tīng)，每一個(gè)子進(jìn)程進(jìn)行處理來(lái)自具體客戶端的socket請(qǐng)求。
在Building a Non-blocking TCP server using OTP principles示范中，子進(jìn)程使用gen_fsm處理，很巧妙的結(jié)合狀態(tài)機(jī)和消息事件，值得學(xué)習(xí)。
在Erlang: A Generalized TCP Server文章中，作者也是使用此模式，但子進(jìn)程不符合OTP規(guī)范，因此個(gè)人認(rèn)為不是一個(gè)很好的實(shí)踐模式。
simple_one_for_one
簡(jiǎn)易的一對(duì)一監(jiān)督進(jìn)程，用來(lái)創(chuàng)建一組動(dòng)態(tài)子進(jìn)程。對(duì)于需要并發(fā)處理多個(gè)請(qǐng)求的服務(wù)器較為合適。比如socket 服務(wù)端接受新的客戶端連接請(qǐng)求以后，需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建一個(gè)新的socket連接處理子進(jìn)程。若遵守OTP原則，那就是子監(jiān)督進(jìn)程。
TCP Server實(shí)現(xiàn)
基于標(biāo)準(zhǔn)API簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
也是基于{active, once}模式，但阻塞的等待下一個(gè)客戶端連接的任務(wù)被拋給了子監(jiān)督進(jìn)程。
看一下入口tcp_server_app吧
讀取端口，然后啟動(dòng)主監(jiān)督進(jìn)程（此時(shí)還不會(huì)監(jiān)聽(tīng)處理客戶端socket請(qǐng)求），緊接著啟動(dòng)子監(jiān)督進(jìn)程，開(kāi)始處理來(lái)自客戶端的socket的連接。
監(jiān)督進(jìn)程tcp_server_sup也很簡(jiǎn)單：
需要注意的是，只有調(diào)用start_child函數(shù)時(shí)，才真正調(diào)用tcp_server_handler:start_link([LSock])函數(shù)。
tcp_server_handler的代碼也不復(fù)雜：
代碼很精巧，有些小技巧在里面。子監(jiān)督進(jìn)程調(diào)用start_link函數(shù)，init會(huì)返回{ok, #state{lsock = Socket}, 0}. 數(shù)字0代表了timeout數(shù)值，意味著gen_server馬上調(diào)用handle_info(timeout, #state{lsock = LSock} = State)函數(shù)，執(zhí)行客戶端socket監(jiān)聽(tīng)，阻塞于此，但不會(huì)影響在此模式下其它函數(shù)的調(diào)用。直到有客戶端進(jìn)來(lái)，然后啟動(dòng)一個(gè)新的子監(jiān)督進(jìn)程tcp_server_handler，當(dāng)前子監(jiān)督進(jìn)程解除阻塞。
基于prim_inet實(shí)現(xiàn)
這個(gè)實(shí)現(xiàn)師從于Non-blocking TCP server using OTP principles一文，但子進(jìn)程改為了gen_server實(shí)現(xiàn)。
看一看入口，很簡(jiǎn)單的：
監(jiān)督進(jìn)程代碼：
策略不一樣，one_for_one包括了一個(gè)監(jiān)聽(tīng)進(jìn)程tcp_listener，還包含了一個(gè)tcp_client_sup進(jìn)程樹(shù)(simple_one_for_one策略)
tcp_listener單獨(dú)一個(gè)進(jìn)程用于監(jiān)聽(tīng)來(lái)自客戶端socket的連接:
很顯然，接收客戶端的連接之后，轉(zhuǎn)交給tcp_client_handler模塊進(jìn)行處理：
和標(biāo)準(zhǔn)API對(duì)比一下，可以感受到異步IO的好處。
小結(jié)
通過(guò)不同的模式，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于Erlang OTP的TCP服務(wù)器，也是學(xué)習(xí)總結(jié)，不至于忘記。
您若有更好的建議，歡迎告知，謝謝。
參考資料
- Building a Non-blocking TCP server using OTP principles
- Erlang: A Generalized TCP Server
- 《Erlang程序設(shè)計(jì)》
- 《Erlang/OTP并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)》