大多數人認為“服務器”意味著網絡服務器,但Erlang使用這個術語時表達的是更抽象的意義
gen_serer在Erlang里是基于它的消息傳遞協議來操作的服務器,我們可以在此基礎上嫁接一個TCP服務器,但這需要一些工作
網絡服務器的結構
大部分網絡服務器有相似的架構
首先它們創建一個監聽socket來監聽接收的連接
然后它們進入一個接收狀態,在這里一直循環接收新的連接,直到結束(結束表示連接已經到達并開始真正的client/server工作)
先看看前面網絡編程里的echo server的例子:
- -module(echo).
- -author('Jesse E.I. Farmer <jesse@20bits.com>').
- -export([listen/1]).
- -define(TCP_OPTIONS, [binary, {packet, 0}, {active, false}, {reuseaddr, true}]).
- % Call echo:listen(Port) to start the service.
- listen(Port) ->
- {ok, LSocket} = gen_tcp:listen(Port, ?TCP_OPTIONS),
- accept(LSocket).
- % Wait for incoming connections and spawn the echo loop when we get one.
- accept(LSocket) ->
- {ok, Socket} = gen_tcp:accept(LSocket),
- spawn(fun() -> loop(Socket) end),
- accept(LSocket).
- % Echo back whatever data we receive on Socket.
- loop(Socket) ->
- case gen_tcp:recv(Socket, 0) of
- {ok, Data} ->
- gen_tcp:send(Socket, Data),
- loop(Socket);
- {error, closed} ->
- ok
- end.
你可以看到,listen會創建一個監聽socket并馬上調用accept
accept會等待進來的連接,創建一個新的worker(loop)來處理真正的工作,然后等待下一個連接
在這部分代碼里,父進程擁有listen socket和accept loop兩者
后面我們會看到,如果我們集成accept/listen loop和gen_server的話這樣做并不好
抽象網絡服務器
網絡服務器有兩部分:連接處理和業務邏輯
上面講到,連接處理對每個網絡服務器都是幾乎一樣的
理想狀態下我們可以這樣做:
- -module(my_server).
- start(Port) ->
- connection_handler:start(my_server, Port, businees_logic).
- business_logic(Socket) ->
- % Read data from the network socket and do our thang!
讓我們繼續完成它
實現一個通用網絡服務器
使用gen_server來實現一個網絡服務器的問題是,gen_tcp:accept調用是堵塞的
如果我們在服務器的初始化例程里調用它,那么整個gen_server機制都會堵塞,直到客戶端建立連接
有兩種方式來繞過這個問題
一種方式為使用低級連接機制來支持非堵塞(或異步)accept
有許多方法來支持這樣做,最值得注意的是gen_tcp:controlling_process,它幫你管理當客戶端建立連接時誰接受了什么消息
我認為另一種比較簡單而更優雅的方式是,一個單獨的進程來監聽socket
該進程做兩件事:監聽“接收連接”消息以及分配新的接收器
當它接收一條新的“接收連接”的消息時,就知道該分配新的接收器了
接收器可以任意調用堵塞的gen_tcp:accept,因為它允許在自己的進程里
當它接受一個連接后,它發出一條異步消息傳回給父進程,并且立即調用業務邏輯方法
這里是代碼,我加了一些注釋,希望可讀性還可以:
- -module(socket_server).
- -author('Jesse E.I. Farmer <jesse@20bits.com>').
- -behavior(gen_server).
- -export([init/1, code_change/3, handle_call/3, handle_cast/2, handle_info/2, terminate/2]).
- -export([accept_loop/1]).
- -export([start/3]).
- -define(TCP_OPTIONS, [binary, {packet, 0}, {active, false}, {reuseaddr, true}]).
- -record(server_state, {
- port,
- loop,
- ip=any,
- lsocket=null}).
- start(Name, Port, Loop) ->
- State = #server_state{port = Port, loop = Loop},
- gen_server:start_link({local, Name}, ?MODULE, State, []).
- init(State = #server_state{port=Port}) ->
- case gen_tcp:listen(Port, ?TCP_OPTIONS) of
- {ok, LSocket} ->
- NewState = State#server_state{lsocket = LSocket},
- {ok, accept(NewState)};
- {error, Reason} ->
- {stop, Reason}
- end.
- handle_cast({accepted, _Pid}, State=#server_state{}) ->
- {noreply, accept(State)}.
- accept_loop({Server, LSocket, {M, F}}) ->
- {ok, Socket} = gen_tcp:accept(LSocket),
- % Let the server spawn a new process and replace this loop
- % with the echo loop, to avoid blocking
- gen_server:cast(Server, {accepted, self()}),
- M:F(Socket).
- % To be more robust we should be using spawn_link and trapping exits
- accept(State = #server_state{lsocket=LSocket, loop = Loop}) ->
- proc_lib:spawn(?MODULE, accept_loop, [{self(), LSocket, Loop}]),
- State.
- % These are just here to suppress warnings.
- handle_call(_Msg, _Caller, State) -> {noreply, State}.
- handle_info(_Msg, Library) -> {noreply, Library}.
- terminate(_Reason, _Library) -> ok.
- code_change(_OldVersion, Library, _Extra) -> {ok, Library}.
我們使用gen_server:cast來傳遞異步消息給監聽進程,當監聽進程接受accepted消息后,它分配一個新的接收器
目前,這個服務器不是很健壯,因為如果無論什么原因活動的接收器失敗以后,服務器會停止接收新的連接
為了讓它變得更像OTP,我們因該捕獲異常退出并且在連接失敗時分配新的接收器
一個通用的echo服務器
echo服務器是最簡單的服務器,讓我們使用我們新的抽象socket服務器來寫它:
- -module(echo_server).
- -author('Jesse E.I. Farmer <jesse@20bits.com>').
- -export([start/0, loop/1]).
- % echo_server specific code
- start() ->
- socket_server:start(?MODULE, 7000, {?MODULE, loop}).
- loop(Socket) ->
- case gen_tcp:recv(Socket, 0) of
- {ok, Data} ->
- gen_tcp:send(Socket, Data),
- loop(Socket);
- {error, closed} ->
- ok
- end.
你可以看到,服務器只含有自己的業務邏輯
連接處理被封裝到socket_server里面
而這里的loop方法也和最初的echo服務器一樣
希望你可以從中學到點什么,我覺得我開始理解Erlang了
歡迎回復,特別關于是如何改進我的代碼,cheers!
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