使用beetle简单地实现高效的http基础服务

之前的章节里已经讲述了Beetle对不同应用协议的扩展和处理,在这章会讲解Beetle实现一个比较通用的应用协议HTTP扩展.组件对于HTTP协 议的扩展也是一件非常简单的事情,同时也能得到组件出色的性能和稳定性所支持.不过在实现之前必须对HTTP协议组成部分有个大概的了解.HTTP协议主 要由两大部分组件分别是消息头和消息体,消息头是必须的有于描述获取相关内容和附带的一些属性如:GET /images/logo.gif HTTP/1.1,通过回车换行符来标记消息头结束.对于消息休则是可选的如果存在消息体必须在消息头里标识Content-Length.对于HTTP 更详细的内容可以查看http://zh.wikipedia.org/zh/%E8%B6%85%E6%96%87%E6%9C%AC%E4%BC%A0%E8%BE%93%E5%8D%8F%E8%AE%AE

接下就详细讲述Beetle实现HTTP服务的过程,具体内容如下:

• 制订对应的HTTP对象消息结构
• 制订HTTP协议分析器
• 实现一个HTTP服务并在浏览中访问
• 性能测试
• 总结

制订HTTP对象消息

既然HTTP协议由两大部分组成,那就可以根据这制订相应的协议对象

• 消息头

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//http头描述 public class HttpHeader : HttpMessage {     public HttpHeader()     {         Headers = new Hashtable(8);     }     //消息头常量定义,详细参考http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields     #region headers     public const string HTTP_ContentLength = "Content-Length";     public const string HTTP_Request_Accept = "Accept";     public const string HTTP_Request_AcceptCharset = "Accept-Charset";     public const string HTTP_Requst_AcceptEncoding = "Accept-Encoding";     #endregion     //获取http头键值表     public Hashtable Headers     {         get;         set;     }     //获取设置方法信息如GET /images/logo.gif HTTP/1.1或返回信息     public string MethodInfo { get; set; }     //获取或设置消息休长度     public int ContentLength     {         get         {             object value = Headers[HTTP_ContentLength];             if (value != null)                 return int.Parse(value.ToString().Trim());             return 0;         }         set         {             Headers[HTTP_ContentLength] = value.ToString();         }     }     public string this[string key]     {         get         {             return (string)Headers[key];         }         set         {             Headers[key] = value;         }     } }

• 消息体

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//消息体数据块 public class HttpDataSegment : HttpMessage {     public HttpDataSegment()     {         Data = HttpPackage.BufferPools.Pop();         Data.SetInfo(0, 0);     }     //当前块是否尾部     public bool Eof     {         get;         set;     }     //获取数据块内容     public ByteArraySegment Data     {         get;         set;     }     //释放数据块对应的buffer     protected override void OnDispose()     {         base.OnDispose();         if (Data != null)         {             HttpPackage.BufferPools.Push(Data);             Data = null;         }     } }

由于消息体有可能比较大,如果是几百MB的情况也不太可能用一个Buffer来处理,所以消息设计由多个数据块组件.

• 消息适器

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//消息适配器用于对象写入流转换 public class HttpAdater : IMessage {     public HttpMessage Message     {         get;         set;     }     //从流加载数据,由于直接有协议分析器来处理了所以不需要实现相关方法     public void Load(BufferReader reader)     {         throw new NotImplementedException();     }     //把http协议对象写入网络流     public void Save(BufferWriter writer)     {         if (Message is HttpHeader)         {             OnSaveHeader(writer, Message as HttpHeader);         }         else if (Message is HttpDataSegment)         {             OnSaveDataSegment(writer, Message as HttpDataSegment);         }         else         {         }         Message.Dispose();     }     //写入消息头信息     private void OnSaveHeader(BufferWriter writer, HttpHeader header)     {         writer.WriteString(header.MethodInfo + "\r\n");         foreach (object key in header.Headers.Keys)         {             writer.WriteString(string.Format("{0}: {1}\r\n", key, header.Headers[key]));         }         writer.WriteString("\r\n");     }     //写入消息体信息     private void OnSaveDataSegment(BufferWriter writer, HttpDataSegment segment)     {         writer.Write(segment.Data.Array, segment.Data.Offset, segment.Data.Count);     } }

制订HTTP协议分析器

组件对协议的支持并不需要修改组件核心代码,都是通过扩展的方式实现.只需要继承Package实现相关方法即可.

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/// <summary> /// 网络数据导入方法 /// </summary> /// <param name="data">接收数据流</param> /// <param name="start">开始索引</param> /// <param name="count">总长度</param> public override void Import(byte[] data, int start, int count) {     int index = 0;     if (mHeader == null)     {         //从池中获取头加载内存块         if (mHeaderData == null)         {             mHeaderData = BufferPools.Pop();             //初始化块内容             mHeaderData.SetInfo(0, 0);         }         //查询http头结束标记         index = ByteIndexOf(data, EofData, start, count);         if (index >= 0)         {             //把http头数据流复制到当前分析缓冲区中             Buffer.BlockCopy(data, start, mHeaderData.Array, mHeaderData.Offset, index + 1);             mHeaderData.Count += index + 1;             start = index + 1;             count = count - index + 1;             //分析头信息             OnCreateHeader();             MessageArgs.Message = mHeader;             //触发消息接收事件             OnReceiveMessage(MessageArgs);         }     }     //如果存在接收内容     if (ContentLength > 0)     {         //新建一个数据块消息         HttpDataSegment hds = new HttpDataSegment();         //把数据流复制到相应的数据块中         Buffer.BlockCopy(data, start, hds.Data.Array, 0, count);         hds.Data.SetInfo(0, count);         ContentLength -= count;         //如果获取数据流完整后设置为结束块         if (ContentLength == 0)             hds.Eof = true;         MessageArgs.Message = hds;         //触发消息接收事件         OnReceiveMessage(MessageArgs);     }     //清除当前接收请求内容     if (mHeader !=null && ContentLength == 0)     {         DisposeHeaderData();         mHeader = null;     } }

通过实现Import方法来处理协议数据分析,对于http头的拆分可以通过下载完整代码查看.

实现一个HTTP服务并在浏览中访问

组件提供基础的服务对象,只需要在继承指写对应的协议分析器即可,用起来也非常简单方便.

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class Program:ServerBase<Beetle.Packages.HttpPackage> {     static void Main(string[] args)     {         //初如化组件         TcpUtils.Setup("beetle");         Program server = new Program();         server.Listens = 1000;         //在所有IP的8088端口上监听服务         server.Open(8088);         Console.WriteLine("Beetle Http Server start@8088");         System.Threading.Thread.Sleep(-1);       }     protected override void OnConnected(object sender, ChannelEventArgs e)     {         base.OnConnected(sender, e);         e.Channel.EnabledSendCompeletedEvent = true;         e.Channel.SendMessageCompleted = (o, i) => {             HttpPackage.HttpAdater adapter = (HttpPackage.HttpAdater)i.Messages[i.Messages.Count - 1];             //消息发送完成后判断是否关闭对应的连接             if (adapter.Message is HttpPackage.HttpHeader)             {                 if (((HttpPackage.HttpHeader)adapter.Message).ContentLength == 0 && e.Channel != null)                     e.Channel.Dispose();               }             else if (adapter.Message is HttpPackage.HttpDataSegment)             {                 if (((HttpPackage.HttpDataSegment)adapter.Message).Eof && e.Channel != null)                     e.Channel.Dispose();             }           };              }     //错误处理事件,可以获取协议分析和逻辑处理环节中出现的异常     protected override void OnError(object sender, ChannelErrorEventArgs e)     {         base.OnError(sender, e);        Console.WriteLine("{0} error:{1}", e.Channel.EndPoint, e.Exception.Message);         Console.WriteLine(e.Exception.StackTrace);     }     //连接释放过程     protected override void OnDisposed(object sender, ChannelDisposedEventArgs e)     {         base.OnDisposed(sender, e);     }     //消息接收处理事件     protected override void OnMessageReceive(PacketRecieveMessagerArgs e)     {         base.OnMessageReceive(e);         if (e.Message is HttpPackage.HttpHeader)         {             OnRequestHeader(e.Channel, (HttpPackage.HttpHeader)e.Message);         }         else if (e.Message is HttpPackage.HttpDataSegment)         {             OnRequestSegment(e.Channel, (HttpPackage.HttpDataSegment)e.Message);         }     }     //得到请求头信息处理过程     private void OnRequestHeader(TcpChannel channel, Beetle.Packages.HttpPackage.HttpHeader header)     {         //Console.WriteLine(header.MethodInfo);         //foreach (object key in header.Headers.Keys)         //{         //    Console.WriteLine("{0}:\t{1}", key, header[(string)key]);         //}         HttpPackage.HttpHeader response = new HttpPackage.HttpHeader();         HttpPackage.HttpDataSegment responsedata = new HttpPackage.HttpDataSegment();         responsedata.Data.Encoding(Resource1.BEETLE_HTTP_TEST, channel.Coding);         responsedata.Eof = true;         response.ContentLength = responsedata.Data.Count;         response.MethodInfo = "HTTP/1.1 200 OK";         response["Cache-Control"] = "private";         response["Connection"] = "Close";         response["Content-Type"] = "text/html; charset=utf-8";         response["Server"] = "Beetle Http Server";         //发送应答头         channel.Send(response);         //发送应答数据         channel.Send(responsedata);       }     private void OnRequestSegment(TcpChannel channel, Beetle.Packages.HttpPackage.HttpDataSegment segment)     {     } }

以上一个HTTP服务已经实现了,由于测试用所以当接收请求后并没有分析对应的请求信息,直接测试内容.通过浏览器查询如下:

性能测试

为作一个服务型的应用需要关注的是其性能和稳定性,下面通过AB工具对这个服务进行压力测试,并和IIS7获取一个静态页进行对比,测试内容是分别请求100W次

Beetle结果

IIS结果

总结

Beetle 可以很灵活地实现不同的应用协议支持,而你在扩展的过程只需要关心协议和逻辑上的工作,对于性能和稳定性Beetle可以给你做保障.由于Beetle是 纯c#实现,所以也可以说明.net的socket 处理能力还是很不错的,由于Beetle并不是针对http这种短连接应用设计,所以在这应用上并没有真正发挥出.net socket在这方面的能力.总的来说应该还有10%-20%左右的优化空间.

下载代码

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