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這篇文章主要介紹“開源一個輕量級且高性能的Go網絡框架gnet方法是什么”，在日常操作中，相信很多人在開源一個輕量級且高性能的Go網絡框架gnet方法是什么問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”開源一個輕量級且高性能的Go網絡框架gnet方法是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！
gnet 是一個基于事件驅動的高性能和輕量級網絡框架。它直接使用 epoll 和 kqueue 系統調用而非標準 Golang 網絡包：net 來構建網絡應用，它的工作原理類似兩個開源的網絡庫：netty 和 libuv。
這個項目存在的價值是提供一個在網絡包處理方面能和 Redis、Haproxy 這兩個項目具有相近性能的 Go 語言網絡服務器框架。
gnet 的亮點在于它是一個高性能、輕量級、非阻塞的純 Go 實現的傳輸層（TCP/UDP/Unix-Socket）網絡框架，開發者可以使用 gnet 來實現自己的應用層網絡協議，從而構建出自己的應用層網絡應用：比如在 gnet 上實現 HTTP 協議就可以創建出一個 HTTP 服務器 或者 Web 開發框架，實現 Redis 協議就可以創建出自己的 Redis 服務器等等。
gnet 衍生自另一個項目：evio，但性能遠勝之。
高性能 的基于多線程/Go程模型的 event-loop 事件驅動
內置 Round-Robin 輪詢負載均衡算法
內置 goroutine 池，由開源庫 ants 提供支持
內置 bytes 內存池，由開源庫 pool 提供支持
簡潔的 APIs
基于 Ring-Buffer 的高效內存利用
支持多種網絡協議：TCP、UDP、Unix Sockets
支持兩種事件驅動機制：Linux 里的 epoll 以及 FreeBSD 里的 kqueue
支持異步寫操作
靈活的事件定時器
SO_REUSEPORT 端口重用
gnet 重新設計開發了一個新內置的多線程/Go程模型：『主從多 Reactors』，這也是 netty 默認的線程模型，下面是這個模型的原理圖：
它的運行流程如下面的時序圖： 
你可能會問一個問題：如果我的業務邏輯是阻塞的，那么在 EventHandler.React 注冊方法里的邏輯也會阻塞，從而導致阻塞 event-loop 線程，這時候怎么辦？
正如你所知，基于 gnet 編寫你的網絡服務器有一條最重要的原則：永遠不能讓你業務邏輯（一般寫在 EventHandler.React 里）阻塞 event-loop 線程，否則的話將會極大地降低服務器的吞吐量，這也是 netty 的一條最重要的原則。
我的回答是，基于gnet 的另一種多線程/Go程模型：『帶線程/Go程池的主從多 Reactors』可以解決阻塞問題，這個新網絡模型通過引入一個 worker pool 來解決業務邏輯阻塞的問題：它會在啟動的時候初始化一個 worker pool，然后在把 EventHandler.React里面的阻塞代碼放到 worker pool 里執行，從而避免阻塞 event-loop 線程，
模型的架構圖如下所示：
它的運行流程如下面的時序圖： 
gnet 通過利用 ants goroutine 池（一個基于 Go 開發的高性能的 goroutine 池 ，實現了對大規模 goroutines 的調度管理、goroutines 復用）來實現『主從多 Reactors + 線程/Go程池』網絡模型。關于 ants 的全部功能和使用，可以在 ants 文檔 里找到。
gnet 內部集成了 ants 以及提供了 pool.NewWorkerPool 方法來初始化一個 ants goroutine 池，然后你可以把 EventHandler.React 中阻塞的業務邏輯提交到 goroutine 池里執行，最后在 goroutine 池里的代碼調用 gnet.Conn.AsyncWrite 方法把處理完阻塞邏輯之后得到的輸出數據異步寫回客戶端，這樣就可以避免阻塞 event-loop 線程。
有關在 gnet 里使用 ants goroutine 池的細節可以到這里進一步了解。
gnet 利用 Ring-Buffer 來緩沖網絡數據以及管理內存。
$ go get -u github.com/panjf2000/gnet
詳細的文檔在這里: gnet 接口文檔，不過下面我們先來了解下使用 gnet 的簡略方法。
用 gnet 來構建網絡服務器是非常簡單的，只需要實現 gnet.EventHandler接口然后把你關心的事件函數注冊到里面，最后把它連同監聽地址一起傳遞給 gnet.Serve 函數就完成了。在服務器開始工作之后，每一條到來的網絡連接會在各個事件之間傳遞，如果你想在某個事件中關閉某條連接或者關掉整個服務器的話，直接把 gnet.Action 設置成 Cosed 或者 Shutdown就行了。
Echo 服務器是一種最簡單網絡服務器，把它作為 gnet 的入門例子在再合適不過了，下面是一個最簡單的 echo server，它監聽了 9000 端口：
package main
import (
"log"
"github.com/panjf2000/gnet"
)
type echoServer struct {
*gnet.EventServer
}
func (es *echoServer) React(c gnet.Conn) (out []byte, action gnet.Action) {
out = c.Read()
c.ResetBuffer()
return
}
func main() {
echo := new(echoServer)
log.Fatal(gnet.Serve(echo, "tcp://:9000", gnet.WithMulticore(true)))
}正如你所見，上面的例子里 gnet 實例只注冊了一個 EventHandler.React 事件。一般來說，主要的業務邏輯代碼會寫在這個事件方法里，這個方法會在服務器接收到客戶端寫過來的數據之時被調用，然后處理輸入數據（這里只是把數據 echo 回去）并且在處理完之后把需要輸出的數據賦值給 out 變量然后返回，之后你就不用管了，gnet 會幫你把數據寫回客戶端的。
package main
import (
"log"
"time"
"github.com/panjf2000/gnet"
"github.com/panjf2000/gnet/pool"
)
type echoServer struct {
*gnet.EventServer
pool *pool.WorkerPool
}
func (es *echoServer) React(c gnet.Conn) (out []byte, action gnet.Action) {
data := append([]byte{}, c.Read()...)
c.ResetBuffer()
// Use ants pool to unblock the event-loop.
_ = es.pool.Submit(func() {
time.Sleep(1 * time.Second)
c.AsyncWrite(data)
})
return
}
func main() {
p := pool.NewWorkerPool()
defer p.Release()
echo := &echoServer{pool: p}
log.Fatal(gnet.Serve(echo, "tcp://:9000", gnet.WithMulticore(true)))
}正如我在『主從多 Reactors + 線程/Go程池』那一節所說的那樣，如果你的業務邏輯里包含阻塞代碼，那么你應該把這些阻塞代碼變成非阻塞的，比如通過把這部分代碼通過 goroutine 去運行，但是要注意一點，如果你的服務器處理的流量足夠的大，那么這種做法將會導致創建大量的 goroutines 極大地消耗系統資源，所以我一般建議你用 goroutine pool 來做 goroutines 的復用和管理，以及節省系統資源。
更多的例子可以在這里查看: gnet 示例。
gnet 目前支持的 I/O 事件如下：
EventHandler.OnInitComplete 當 server 初始化完成之后調用。
EventHandler.OnOpened 當連接被打開的時候調用。
EventHandler.OnClosed 當連接被關閉的時候調用。
EventHandler.React 當 server 端接收到從 client 端發送來的數據的時候調用。（你的核心業務代碼一般是寫在這個方法里）
EventHandler.Tick 服務器啟動的時候會調用一次，之后就以給定的時間間隔定時調用一次，是一個定時器方法。
EventHandler.PreWrite 預先寫數據方法，在 server 端寫數據回 client 端之前調用。
EventHandler.Tick 會每隔一段時間觸發一次，間隔時間你可以自己控制，設定返回的 delay 變量就行。
定時器的第一次觸發是在 gnet.Serving 事件之后，如果你要設置定時器，別忘了設置 option 選項：WithTicker(true)。
events.Tick = func() (delay time.Duration, action Action){
log.Printf("tick")
delay = time.Second
return
}gnet 支持 UDP 協議，在 gnet.Serve 里綁定 UDP 地址即可，gnet 的 UDP 支持有如下的特性：
數據進入服務器之后立刻寫回客戶端，不做緩存。
EventHandler.OnOpened 和 EventHandler.OnClosed 這兩個事件在 UDP 下不可用，唯一可用的事件是 React。
gnet.WithMulticore(true) 參數指定了 gnet 是否會使用多核來進行服務，如果是 true 的話就會使用多核，否則就是單核運行，利用的核心數一般是機器的 CPU 數量。
gnet 目前內置的負載均衡算法是輪詢調度 Round-Robin，暫時不支持自定制。
服務器支持 SO_REUSEPORT 端口復用特性，允許多個 sockets 監聽同一個端口，然后內核會幫你做好負載均衡，每次只喚醒一個 socket 來處理 accept 請求，避免驚群效應。
開啟這個功能也很簡單，使用 functional options 設置一下即可：
gnet.Serve(events, "tcp://:9000", gnet.WithMulticore(true), gnet.WithReusePort(true)))
# Machine information OS : Ubuntu 18.04/x86_64 CPU : 8 Virtual CPUs Memory : 16.0 GiB # Go version and configurations Go Version : go1.12.9 linux/amd64 GOMAXPROCS=8
# Machine information OS : macOS Mojave 10.14.6/x86_64 CPU : 4 CPUs Memory : 8.0 GiB # Go version and configurations Go Version : go version go1.12.9 darwin/amd64 GOMAXPROCS=4
到此，關于“開源一個輕量級且高性能的Go網絡框架gnet方法是什么”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！
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