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  • 高性能 TCP & UDP 通信框架 HP-Socket v3.2.3 正式公布

    HP-Socket

      HP-Socket 是一套通用的高性能 TCP/UDP 通信框架,包括服务端组件、client组件和 Agent 组件,广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP 通信系统,提供 C/C++、C#、Delphi、E(易语言)、Java、Python 等编程语言接口。HP-Socket 对通信层实现全然封装,应用程序不必关注通信层的不论什么细节。HP-Socket 提供基于事件通知模型的 API 接口,能很easy高效地整合到新旧应用程序中。

      为了让使用者能方便高速地学习和使用 HP-Socket,迅速掌握框架的设计思想和用法,特此精心制作了大量 Demo 演示样例(如:PUSH 模型演示样例、PULL 模型演示样例、性能測试演示样例以及其他编程语言演示样例)。HP-Socket 眼下执行在 Windows 平台,将来会实现跨平台支持。

    ----------------------------------------------------------------

    通用性

    • HP-Socket 的唯一职责就是接收和发送字节流。不參与应用程序的协议解析等工作。
    • HP-Socket 与应用程序通过接口进行交互。并全然解耦。不论什么应用仅仅要实现了 HP-Socket 的接口规范都能够无缝整合 HP-Socket。

    易用性

      易用性对全部通用框架都是至关重要的,假设太难用还不如自己重头写一个来得方便。

    因此,HP-Socket 的接口设计得很easy和统一。

      HP-Socket 全然封装了全部底层通信细节,应用程序不必也不能干预底层通信操作。

    通信连接被抽象为 Connection ID,Connection ID 作为连接的唯一标识提供给应用程序来处理不同的连接。

    高性能

      HP-Socket 作为底层的通用框架,性能是关键指标,绝对不能成为系统的瓶颈。HP-Socket 在设计上充分考虑性能、使用场景、复杂性和易用性等因素。作出下面几点设计决策:

    • Client 组件:基于 Event Select 通信模型,在单独线程中运行通信操作。避免与主线程或其他线程相互干扰。

      每一个组件对象管理一个 Socket 连接。

    • Server 组件:基于 IOCP 通信模型,并结合缓存池、私有堆(Private Heap)等技术。支持超大规模连接,在高并发场景下实现高效内存管理。
    • Agent 组件:对于代理server或中转server等应用场景,server自身也作为client向其他server发起大规模连接,一个 Agent 组件对象同一时候可管理多个 Socket 连接。Agent 组件与 Server 组件採用同样的技术架构,能够用作代理server或中转server的client部件。

    伸缩性

      应用程序可以依据不同的容量要求、通信规模和资源状况等现实场景调整 HP-Socket 的各项性能參数(如:工作线程的数量、缓存池的大小、发送模式和接收模式等)。优化资源配置。在满足应用需求的同一时候不必过度浪费资源。

       (项目主页:点击这里。下载地址:点击这里)


    *** v3.2.3更新 ***

     > common-src 优化:

    -----------------
    1. 优化通信组件的同步机制
    2. 总体性能提升约 10%

    > 升级说明:

    -----------------
    1. 使用 HP-Socket v3.2.2 及曾经版本号的应用程序能够安全升级到 HP-Socket v3.2.3

    *** v3.2.2 更新 ***

     > 添加若干帮助方法:

    -----------------
    1. 批量发送方法 SendPackets()
      1) IClient/IServer/IAgent 添加方法 SendPackets(dwConnID, pBuffers[], iBufferCount)
      2) 对于 TCP 组件 - 顺序发送全部数据包
      3) 对于 UDP 组件 - 把全部数据包组合成一个数据包发送(总长度不能大于 UDP 包最大长度)
    2. 小文件发送方法 SendSmallFile()
      1) ITcpClient/ITcpServer/ITcpAgent 添加方法 SendSmallFile(lpszFileName, pHead, pTail)
      2) 通过 pHead 和 pTail 參数。能够分别在文件数据的头部和尾部添加自己定义数据
      3) SendSmallFile() 仅仅能发送 4096 KB 以内大小的文件
    3. HPSocket.dll 和 HPSocket4C.dll 添加下面导出方法
      1) SYS_WSAGetLastError():调用系统的 WSAGetLastError()
      2) SYS_SetSocketOption():调用系统的 setsockopt()
      3) SYS_GetSocketOption():调用系统的 getsockopt()
      4) SYS_IoctlSocket()	:调用系统的 ioctlsocket()
      5) SYS_WSAIoctl()	:调用系统的 WSAIoctl()

    > 升级说明:

    -----------------
    1. 使用 HP-Socket v3.2.1 及曾经版本号的应用程序能够安全升级到 HP-Socket v3.2.2

    *** v3.2.1 更新 ***

     > 添加 TcpAgent / TcpPullAgent 通信组件:

    -----------------
    1. 对于代理server或中转server等应用场景,server自身也作为client向其他server发起大规模连接
    2. TcpClient / TcpPullClient 基于 Event Select 通信模型,每一个组件对象管理一个 Socket,并开启一个线程,不适合上述应用场景
    3. TcpAgent / TcpPullAgent 基于 IOCP 通信模型。一个组件对象管理多个 Socket。适合用作代理server或中转server的client通信组件
    4. TcpAgent / TcpPullAgent 的使用方式依旧简单,提供下面接口方法:
      /* 1) 通知接口方法 */
      OnPrepareConnect(CONNID dwConnID, SOCKET socket)
      OnConnect(CONNID dwConnID)
      OnSend(CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength)
      OnReceive(CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength)	//(Push 模型)
      OnReceive(CONNID dwConnID, int iLength)				//(Pull 模型)
      OnClose(CONNID dwConnID)
      OnError(CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode)
      OnAgentShutdown()
      
      /* 2) 主要操作方法 */
      Start(LPCTSTR pszBindAddress = nullptr, BOOL bAsyncConnect = TRUE)
      Stop()
      Connect(LPCTSTR pszRemoteAddress, USHORT usPort, CONNID* pdwConnID = nullptr)
      Send(CONNID dwConnID, const BYTE* pBuffer, int iLength)
      Disconnect(CONNID dwConnID, BOOL bForce = TRUE)
      Fetch(CONNID dwConnID, BYTE* pData, int iLength)	//(Pull 模型)
    5. 添加 TcpAgent / TcpPullAgent 使用演示样例:Agent-PFM / Agent-Pull / Agent-4C

    6. 添加 TcpAgent + TcpServer 实现的 HTTP 代理server演示样例:HttpProxy

    > 添加 HPSocket for Java SDK:

    -----------------
    1. 提供 Java 开发包:hpsocket-3.2.1.jar(通过 JNA 实现。眼下仅仅支持 Windows 平台)
    2. 执行环境:JDK 1.6+。JVM 执行在 server 模式("java -server",在 client 模式下性能受影响)
    3. MBCS 和 Unicode 版本号分布位于包 org.jessma.hpsocket.mbcs 和 org.jessma.hpsocket.unicode
    4. HPSocket for Java SDK 提供下面通信组件:
      1) TcpServer:TCP 通信服务端组件,支持 PUSH/PULL 模型
      2) TcpClient:TCP 通信client组件,支持 PUSH/PULL 模型
      3) TcpAgent :TCP 通信 Agent 组件,支持 PUSH/PULL 模型
      4) UdpServer:UDP 通信服务端组件,支持 PUSH 模型
      5) UdpClient:UDP 通信client组件,支持 PUSH 模型
    5. HPSocket4J 的用法(以 TcpAgent 为例):
      /* 0: 应用程序添加 hpsocket-3.2.1.jar 和 jna-4.1.0.jar */
      
      /* 1: 创建通信组件对象 */
      TcpAgent agent = TcpAgent.create(Mode.PUSH);
      
      /* 2: 设置回调函数对象 */
      // (可选)
      agent.setCallBackOnPrepareConnect(new OnPrepareConnectImpl());
      // (可选)
      agent.setCallBackOnConnect(new OnConnectImpl());
      // (必须)PUSH 模型须要设置 OnReceive 回调函数对象
      agent.setCallBackOnReceive(new OnReceiveImpl());
      // (必须)PULL 模型须要设置 OnPullReceive 回调函数对象
      // agent.setCallBackOnPullReceive(new OnPullReceiveImpl());
      // (可选)
      agent.setCallBackOnSend(new OnSendImpl());
      // (必须)
      agent.setCallBackOnClose(new OnCloseImpl());
      // (必须)
      agent.setCallBackOnError(new OnErrorImpl());
      // (可选)
      agent.setCallBackOnAgentShutdown(new OnAgentShutdownImpl());
      
      /* 3:启动通信组件 */
      agent.start("127.0.0.1", false);
      
      /* 4:连接服务器 */
      agent.connect("localhost", (short)5555, pdwConnID);
      
      /* 5:处理通信数据 */
      // 响应 OnReceive / OnPullReceive 事件接收数据
      // 使用 agent.send(dwConnID, data, data.length) 发送数据
      
      /* 6:关闭通信组件 */
      agent.stop();
      
      /* 7:销毁通信组件 */
      TcpAgent.destroy(agent);
    6. 添加演示样例project TestEcho-4J,展示 HPSocket4J 的用法(包含 PULL 模型演示样例和性能測试演示样例)

    > 优化数据收发策略:

    -----------------
    1. Server 和 Agent 组件提供下面三种数据发送策略
      1)PACK - 打包模式(默认):尽量把多个发送操作的数据组合在一起,添加传输效率
      2)SAFE - 安全模式	  :尽量把多个发送操作的数据组合在一起,控制传输速度,避免缓冲区溢出
      3)DIRECT - 直接模式	  :对每个发送操作都直接投递,适用于负载不高但要求实时性较高的场合
    2. Server 和 Agent 组件提供下面两种数据接收策略
      1)SERIAL - 串行模式(默认):顺序触发同一连接的 OnReceive 和 OnClose/OnError 事件
      2)PARALLEL - 并行模式:在不同的通信线程中同一时候触发同一连接的 OnReceive 和 OnClose/OnError 事件

    *** v3.1.3 更新 ***

     > 添加其他语言 Demo:

    -----------------
    1. C#
    2. Delphi
    3. E 语言

    > Bug Fix:

    -----------------
    1. 修复 IP 地址推断错误 Bug
       
      1) client连接server时。假设server IP 地址满位(12个数字:‘AAA.BBB.CCC.DDD’)。IP 地址解析错误
      2) 影响组件:全部 TCP/UDP client组件
      3) 影响版本号:v3.1.2 及之前全部版本号
       
    2. 修复域名或主机名的 IP 地址解析错误 Bug
       
      1) client组件通过域名或主机名连接server时,可能会解析到错误的 IP 地址
      2) 影响组件:全部 TCP/UDP client组件
      3) 影响版本号:v3.1.2 及之前全部版本号

    *** v3.1.2 更新 ***

     > 改动 Server 组件的 OnClose() / OnError() 事件的触发规则:

    -----------------
    1. 曾经版本号的 TCP/UDP Server 组件中,当关闭一个连接时可能会同一时候触发一个 OnClose() 事件和若干个 OnError() 事件
    2. 因为存在上述可能性。所以应用程序须要对 OnClose() / OnError() 的处理事件代码段进行同步
    3. 从 v3.1.2 開始。当多个 OnClose() / OnError() 事件同一时候发生时,组件仅仅会向应用程序通知第一个事件,兴许事件则忽略
    4. 因此。应用程序在处理 OnClose() / OnError() 事件时不必处理同步,降低了出错的可能和编写同步及检測代码的负担
    5. 演示样例代码

      /* 演示样例代码一:*/
      /*----------------------------------------------------------------------------*/
      ISocketListener::EnHandleResult CServerDlg::OnClose(CONNID dwConnID)
      {
      	// 曾经版本号:有可能存在并发的 OnClose()/OnError(),要把代码放在临界区中并检測返回值
      
      	CCriSecLock locallock(m_csPkgInfo);	// <-- 临界区
      
      	PVOID pInfo = nullptr;
      	// <-- 检測返回值
      	if(m_Server->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo) && pInfo != nullptr)
      	{
      		m_Server->SetConnectionExtra(dwConnID, nullptr);
      		delete pInfo;
      	}
      }
      
      /* 演示样例代码二:*/
      /*----------------------------------------------------------------------------*/
      ISocketListener::EnHandleResult CServerDlg::OnClose(CONNID dwConnID)
      {
      	// v3.1.2 版本号:仅仅会接收到一个 OnClose()/OnError() 事件,能安全地移除临界区代码和检測代码
      
      	PVOID pInfo = nullptr;
      	m_Server->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo);
      	ASSERT(pInfo != nullptr);
      
      	delete pInfo;
      }

    *** v3.1.1 更新 ***

     > 添加导出纯 C 函数的动态链接库 HPSocket4C.dll:

    -----------------
    1. 添加代码文件 HPSocket4C.h 和 HPSocket4C.cpp。用于创建 HPSocket4C.dll
    2. 导出纯 C 函数,让其他语言(如:C/C#/Delphi 等)能方便地使用 HPSocket
    3. HPSocket4C.dll 用法
      方法一:
      ------------------------------------------------------------------------------
      (0) (C/C++ 程序)包括 HPSocket4C.h 头文件
      (1) 调用 ::Create_HP_XxxListener() 函数创建监听器对象
      (2) 调用 ::Create_HP_Xxx(pListener) 函数创建 HPSocket 对象
      (3) 调用 ::HP_Set_FN_Xxx_OnYyy(pListener, ...) 函数设置监听器的回调函数
      (4) 调用相关导出函数操作 HPSocket 对象
      (5) ...... ......
      (6) 调用 ::Destroy_HP_Xxx(pSocket) 函数销毁 HPSocket 对象
      (7) 调用 ::Destroy_HP_XxxListener(pListener) 函数销毁监听器对象
      
      方法二:
      ------------------------------------------------------------------------------
      (1) 应用程序把须要用到的导出函数封装到特定语言的包装类中
      (2) 通过包装类封装后,以面向对象的方式使用 HPSocket
    4. 动态链接库发行版本号
      (1) x86/HPSocket4C.dll		- (32位/MBCS/Release)
      (2) x86/HPSocket4C_D.dll	- (32位/MBCS/DeBug)
      (3) x86/HPSocket4C_U.dll	- (32位/UNICODE/Release)
      (4) x86/HPSocket4C_UD.dll	- (32位/UNICODE/DeBug)
      (5) x64/HPSocket4C.dll		- (64位/MBCS/Release)
      (6) x64/HPSocket4C_D.dll	- (64位/MBCS/DeBug)
      (7) x64/HPSocket4C_U.dll	- (64位/UNICODE/Release)
      (8) x64/HPSocket4C_UD.dll	- (64位/UNICODE/DeBug)

    > 全面启用 Buffer Pool 缓存机制:

    -----------------
    1. Common/Src 添加代码文件 bufferpool.h 和 bufferpool.cpp。实现 Buffer Pool 缓存机制
    2. 通过 Buffer Pool 缓存机制提升内存使用效率,降低动态内存分配和释放操作,避免内存空洞
    3. ICTcpClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区
    4. CUdpClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区
    5. CTcpPullClient 用 CItemPool 和 TItemList 实现发送缓冲区和 PULL 缓冲区
    6. CTcpPullServer 用 CBufferPool 和 TBuffer 实现 PULL 缓冲区

    *** v3.0.2 更新 ***

     > 把 HP-Socket 编译为动态链接库:

    -----------------

    1. 应用程序能够通过导入源码或动态链接库方式使用 HP-Socket
    2. 动态链接库用法
      方法一:
      ------------------------------------------------------------------------------
      (0) 应用程序包括 SocketInterface.h 和 HPSocket.h 头文件
      (1) 调用 HP_Create_Xxx() 函数创建 HPSocket 对象
      (2) 使用完成后调用 HP_Destroy_Xxx() 函数销毁 HPSocket 对象
      
      方法二:
      ------------------------------------------------------------------------------
      (0) 应用程序包括 SocketInterface.h 和 HPSocket.h 头文件
      (1) 创建 CXxxWrapper 包装器。通过包装器智能指针使用 HPSocket 对象
    3. 动态链接库发行版本号
      (1) x86/HPSocket.dll      - (32位/MBCS/Release)
      (2) x86/HPSocket_D.dll    - (32位/MBCS/DeBug)
      (3) x86/HPSocket_U.dll    - (32位/UNICODE/Release)
      (4) x86/HPSocket_UD.dll   - (32位/UNICODE/DeBug)
      (5) x64/HPSocket.dll      - (64位/MBCS/Release)
      (6) x64/HPSocket_D.dll    - (64位/MBCS/DeBug)
      (7) x64/HPSocket_U.dll    - (64位/UNICODE/Release)
      (8) x64/HPSocket_UD.dll   - (64位/UNICODE/DeBug)

    *** v3.0.1 更新 ***

     > 新增 UDP 通信组件:

    -----------------

    1. 新增两个 UDP 通信组件:CUdpServer 为服务端组件,CUdpClient 为client组件
    2. 服务端组件 CUdpServer 採用 IOCP 通信模型
    3. client组件 CUdpClient 採用 Event Select 通信模型
    4. UDP 通信组件的接口与原 TCP 通信组件一致,简单有用
    5. UDP 通信组件内置通信线路自己主动监測机制
    6. 新增 UDP 通信组件演示样例project TestEcho-UDP

    > 代码重构与优化:

    -----------------

    1. 规范全部接口、类以及代码文件的命名
    2. 重构和优化了大量组件代码
    3. 服务端组件增加读写锁机制,有效平衡处理性能与安全性
    4. 服务端组件的 Socket 对象缓存列表设置了锁定时间。提高訪问的安全性

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