协程服务器(交换机和服务器)

【协程之美】Quasar进阶篇

从一个小demo开始,我们探索Quasar进阶篇的核心——Java服务器协程框架。忽略CoutDownLatch,其目的是确保主线程生命周期不中断。在SuspendableRunable::run方法中,抛出SuspendExecution,这表示协程被挂起。在Fiber::sleep, Channel::send, Channel::receive等方法同样抛出此异常,意味着它们在执行时可能被挂起。

了解Kotlin协程,特别是suspend关键字,意味着函数可能引起协程阻塞,中断当前执行。suspend的传递性要求所有调用此函数的函数也声明为suspend,生成的字节码继承于SuspendLamda,实现异步调用。

Quasar中的SuspendExecution异常与Kotlin的suspend关键字功能相同,表示方法可能阻塞协程,并且异常具有传递性。在运行时之前,Quasar通过javaagent检查并修改所有抛出SuspendExecution方法的字节码,确保协程正确执行。

修改jvm参数时,可以查看哪些方法由Quasar修改了字节码。若方法抛出SuspendExecution但内部未阻塞协程,则不被视为挂起方法。在加载过程和执行过程中,Quasar动态修改字节码,通常增加约3%~5%的性能开销。

调度器是关键组件,它唤醒Fiber。默认情况下,使用FiberForkJoinScheduler,但也可以使用自定义的Scheduler,如FiberExecutorScheduler。Fiber构造函数接收Scheduler参数,允许创建自定义线程池执行协程。

本文涵盖了Quasar进阶篇的多个技术点,包括字节码修改、调度器的使用、性能开销等,旨在提供一个全面的协程框架理解。

终于明白:有了线程,为什么还要有协程

终于揭开神秘面纱:协程为何成为必要

在单核时代,CPU核心无法同时处理多个独立任务,线程的“分时”策略让它们轮流占据CPU,但这种切换是由调度器主动进行,导致资源分配并不总是最优。随着多个线程在共享资源时出现竞态问题,同步锁的引入解决了部分冲突,但这也带来了额外的系统资源消耗。然而,当遇到IO密集型任务,如网络服务器和爬虫,线程的效率显得捉襟见肘。

协程:轻量级异步的新选择

相较于线程,协程是一种更为轻盈的解决方案。它们本质上是线程内部的子任务,每个协程可异步执行,共享同一线程资源。协程的优势在于它们不受操作系统底层管理,因此能更高效地利用系统资源,避免了线程切换的高昂成本。协程通过事件循环、迭代器等组件,以业务逻辑为导向,灵活切换执行点,如在链表、树等数据结构遍历时,无需额外栈空间或递归调用。异步编程的语法糖使得它们在保持常规编程习惯的同时,实现高效异步操作。

协程与线程的优劣

协程和线程各有其适用场景。协程对于IO密集任务表现出色,如网络编程,但无法跨多个CPU核心,不支持阻塞式IO,异步编程增加复杂性,且调试不易。而线程则能利用多核优势,处理阻塞IO,同步代码简化编程,但重量级、复杂,且切换频繁可能引发同步问题,调试相对困难。

权衡选择:线程的长处与局限

虽然线程具备多核并行和同步IO的能力,但其重量级特性限制了其在轻量级应用中的优势。线程需要系统调用,状态管理和切换,这在性能上不如协程。同时,线程处理竞态条件和同步问题较为复杂,而协程则通过灵活的业务逻辑控制,避免了这些问题。在调试方面,线程状态明确,而协程则可能带来不确定性。

总的来说,协程和线程就像一把双刃剑,各有其独特的优势和挑战。在选择时,开发者需根据具体任务的特性、性能需求和编程复杂度,权衡它们的优劣,以达到最有效的并发处理方式。

分析流媒体服务器源码:Rtmp发布流程的SRS解析

Rtmp发布流程在SRS服务器中主要通过单线程多协程模型来实现,以简化线程管理和数据同步。以下是关键步骤的解析:

SRS基于state-threads协程库工作,每个协程在单线程内独立执行,无需考虑线程安全问题。程序启动后,通过SrsStreamListener监听并处理TCP连接,创建SrsTcpListener和SrsReusableThread进行并发处理。

当接收到客户端连接时,会根据连接类型创建不同的SrsConnection,如RtmpConn。SrsRtmpConnFMLEPublish负责处理推流至服务器,会进入publishing函数,其中创建SrsPublishRecvThread协程,接收和处理客户端的消息。

消息处理中,视频数据会经过缓存H264序列头、HLS分发和消费者分发等步骤。每个消费者有自己的SrsMessageQueue,队列大小由配置文件中的"queue_length"设置,队列满时旧消息会被丢弃,但关键的序列头不会被删除,避免影响客户端解码。

总结来说,SRS的Rtmp发布流程通过高效的单线程协程设计,保证了数据的缓存和分发,同时通过策略性丢包避免了可能导致花屏的问题。

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