A C++ High Performance Web Server

本项目是运行在Linux平台上的Web服务器,它由C++17编写,目前支持处理HTTP/1.1的静态GET请求以及FastCGI请求,支持HTTP长连接.

Part Ⅰ	Part Ⅱ	Part Ⅲ	Part Ⅳ
并发模型	项目历史	项目目的	自我反思

特性:

• Reactor风格
• 基于事件驱动模型
• C++设计模式中的享元模式
• 提供简单日志类作为调试工具
• 基于状态机的HTTP协议解析器
• 使用自己构建的最小堆关闭超时连接
• Linux Kernel 2.6+新特性(ReusePort)
• 为减少内存泄漏的可能,使用智能指针等RAII机制
• 使用多线程,epoll边沿触发的多路复用技术,非阻塞IO
• C++部分特性(thread_local , std::string_view...)
• 配置简单.使用JSON格式单配置文件,通过rapidjson 来进行解析,拥有初始配置文档,不需要修改大量配置文件.
• ...

性能

测试环境

• CPU: Intel(R) Core(TM) i5-7200U CPU @ 2.50GHz
• 内存: 12GiB
• 网卡: RealTek RTL-8169 Gigabit Ethernet driver 1000M
• 磁盘: TOSHIBA MQ01ABF050(5400转/秒)
• 操作系统: Manjaro Linux

测试工具

• 使用工具: ab2.3和Webbench1.5

• Nginx配置:

  worker_processes : 4 ( 和my_web线程数量相同 )
  listen 6060 reuseport ;(开启reuseport选项)
  tcp_nodelay on;
  sendfile on;
  work_connections : 65535;
  

Ab2.3

单客户端测试

测试命令:

ab -n 500000 -c 1 http:127.0.0.1:<端口号>/

完成时间(越少越好):

每秒完成请求数(越多越好):

每个请求花费的时间（越少越好）：

百分比请求完成时间（越少越好）：

测试项目	90%(ms)	99%(ms)	100%(ms)
Nginx/1.16.1	0	0	40
Apache/2.4.41	0	0	213
My_Web	0	0	10

多客户端测试

测试命令 ab -n 500000 -c 520 http:127.0.0.1:<端口号>/

完成时间(越少越好):

每秒完成请求数(越多越好):

每个请求花费的时间（越少越好）：

百分比请求完成时间（越少越好）：

测试项目	90%(ms)	99%(ms)	100%(ms)
Nginx/1.16.1	30	39	1247
Apache/2.4.41	33	244	1475
My_Web	29	37	1045

Webbenchv1.5

测试命令:

./webbench http://127.0.0.1:<端口号>/ -2 --get -c <客户端数量>

单客户端测试

Nginx结果

My_Web结果

10个客户端测试

Nginx结果

My_Web结果

3000个客户端测试

Nginx结果

My_Web结果

内存泄漏测试(valgrind-3.15.0)

单线程测试命令

valgrind --leak-check=full --show-reachable=no ./my_web

ab -r -n 100000 -c 1 http://127.0.0.1:8080/index.html

ab -r -n 100000 -c 520 http://127.0.0.1:8080/index.html

多线程测试命令

valgrind --leak-check=full --show-reachable=no ./my_web

ab -r -n 100000 -c 1 http://127.0.0.1:8080/index.html

ab -r -n 100000 -c 520 http://127.0.0.1:8080/index.html

在单线程和多线程的情况下，表现良好，无明显内存泄漏。

安装和运行

首先请保证您的计算机上安装了cmake>=3.15版本,可以使用软件源来进行安装

• Ubuntu : sudo apt-get install cmake
• Centos: sudo yum install cmake
• Fedora: sudo dnf install cmake
• Manjaro: sudo pacman -S cmake

安装后，可能需要保证您的内核支持SO_REUSEPORT特性,虽然现在内核基本都支持,可能会有特殊，然后您可以通过git等方式进行下载

• 进入到相应的目录
• mkdir build
• cd build
• cmake ..
• make
• cd ../config
• sudo cp my_web.json /etc/my_web.json
• cd ../build
• ./my_web

配置说明

在config目录下有一个my_web.json文件，此文件为配置文件，您应该放在/etc/目录之下

my_web.json中的含义

• server port表示您所想绑定的端口
• sevrer threads表示您想要创建的线程数
• serverip表示您所想绑定的ip地址
• server keep_connection_ms表示超过多长时间就断开链接,单位为ms
• server keep_connection_number 连接服务器多少人数之后开始淘汰,一般建议不小于10
• sites wwwroot 表示默认目录位置
• sites default_file表示默认显示文件
• Fastcgi下为fastcgi的ip和端口