10行C++代碼實現(xiàn)高性能HTTP服務

更新時間：2021年04月28日 14:52:47 作者：Kevin Wan

這篇文章主要介紹了10行C++代碼如何實現(xiàn)高性能HTTP服務，幫助大家更好的理解和學習使用c++，感興趣的朋友可以了解下

前言

是不是覺得C++寫個服務太累，但又沉迷于C++的真香性能而無法自拔？作為一個老牌C++程序員（可以看我 github 上十幾年前的C++項目：https://github.com/kevwan ），這幾天聽一個好友跟我聊起他寫的C++框架，說極簡代碼即可完成各種C++服務的開發(fā)，不禁讓我心生好奇！于是我去研究了一下，發(fā)現(xiàn)確實有點意思！

實戰(zhàn)（干貨）

話不多說，我們來一起看看，10行C++代碼怎么實現(xiàn)一個高性能的Http服務，輕松QPS幾十萬。Linus說：talk is cheap，show me the code ↓

int main() {
    WFHttpServer server([](WFHttpTask *task) {
        task-&gt;get_resp()-&gt;append_output_body("Hello World!");
    });
    if (server.start(8888) == 0) {
        getchar(); // press "Enter" to end.
        server.stop();
    }
    return 0;
}

這個 server 使用了 workflow，安裝編譯都非常簡單，以 Linux 為例，把代碼拉下來后，一行命令即搞定編譯：

➜ git clone https://github.com/sogou/workflow
➜ cd workflow
➜ make
➜ cd tutorial
➜ make
➜ ./helloworld

代碼在 tutorial 目錄，編譯后的 helloworld 可以直接運行，偵聽在 8888 端口，curl 即可訪問：

➜ curl -i http://localhost:8888
HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 25
Connection: Keep-Alive

Hello World!

伴隨著以上這10行代碼，我們詳細地解讀：

我們選用 Http 協(xié)議，因此構造了一個WFHttpServer；
一次網(wǎng)絡交互就是一次任務，因為是 Http 協(xié)議，因此我們是WFHttpTask；
對server來說，我的交互任務就是收到請求之后，填好回復，這些通過：task->get_req()和task->get_resp()可以獲得；
邏輯在一個函數(shù)中（即上面的 lambda），表示收到消息之后要做的事情，這里填了一句 “Hello World!”;
Server啟動和退出使用start()和stop()兩個簡單的api，而中間要用getchar();卡住，是因為 workflow 是個純異步的框架。

純異步就是這個 Http 服務器的高性能所在：

第一，多線程提供服務

如果我們收到請求之后在這個函數(shù)里做了一些阻塞的事情（比如等鎖、io請求或者忙碌的計算等），那么再有用戶請求我的時候，我就沒有線程去處理新用戶了

第二，網(wǎng)絡線程和執(zhí)行線程有優(yōu)秀的調(diào)度策略

再多的線程也可能會有被霸占完的時候。我們需要無論 server 函數(shù)想要做任何耗時的操作，都不會影響到網(wǎng)絡線程

第三，以 linux 為例，對epoll的封裝高效好用

如果服務只打算支持一萬的QPS，其實底層怎么實現(xiàn)都很簡單，但如果我們希望十萬，甚至接近百萬，則我們對server底層做收發(fā)的I/O模型有非常高的要求

我們來看看 workflow 是怎么來實現(xiàn)以上這些高并發(fā)能力：

基于以上的架構，基于 workflow 的 server 輕輕松松就可以達到幾十萬 QPS，高吞吐、低成本、開發(fā)快，完美支撐了搜狗的所有后端在線服務！詳細代碼實現(xiàn)請參考 workflow 源碼。然后我們以數(shù)據(jù)說話，通過跟名譽全球的高性能 Http 服務器 nginx 和國內(nèi)開源框架先驅(qū) brpc 一起做比較，看一下固定數(shù)據(jù)長度下 QPS 與并發(fā)度的關系：

以上是在同一臺機器上用相同的變量做的 wrk 壓測，具體可以到 github 查看機器配置、參數(shù)及壓測工具代碼。當數(shù)據(jù)長度保持不變，QPS 隨著并發(fā)度提高而增大，后趨于平穩(wěn)。此過程中 workflow 一直有明顯優(yōu)勢，高于 nginx 和 brpc。特別是數(shù)據(jù)長度為64和512的兩條曲線，并發(fā)度足夠的時候，可以保持50W的QPS。