Linux多線程服務(wù)端編程：使用muduo C++網(wǎng)絡(luò)庫（多年編寫生產(chǎn)環(huán)境下多線程服務(wù)端程序經(jīng)驗之精華）

第1 部分 C++ 多線程系統(tǒng)編程
第1 章 線程安全的對象生命期管理
1.1 當(dāng)析構(gòu)函數(shù)遇到多線程
1.1.1 線程安全的定義
1.1.2 MutexLock 與MutexLockGuard
1.1.3 一個線程安全的Counter 示例
1.2 對象的創(chuàng)建很簡單.
1.3 銷毀太難
1.3.1 mutex 不是辦法
1.3.2 作為數(shù)據(jù)成員的mutex 不能保護析構(gòu).
1.4 線程安全的Observer 有多難.
1.5 原始指針有何不妥.
1.6 神器shared_ptr/weak_ptr
1.7 插曲：系統(tǒng)地避免各種指針錯誤.
1.8 應(yīng)用到Observer 上
1.9 再論shared_ptr 的線程安全.
1.10 shared_ptr 技術(shù)與陷阱
1.11 對象池.
1.11.1 enable_shared_from_this
1.11.2 弱回調(diào).
1.12 替代方案
1.13 心得與小結(jié).
1.14 Observer 之謬.
第2 章 線程同步精要
2.1 互斥器（mutex） .
2.1.1 只使用非遞歸的mutex
2.1.2 死鎖
2.2 條件變量（condition variable） .
2.3 不要用讀寫鎖和信號量
2.4 封裝MutexLock、MutexLockGuard、Condition
2.5 線程安全的Singleton 實現(xiàn)
2.6 sleep（3） 不是同步原語
2.7 歸納與總結(jié).
2.8 借shared_ptr 實現(xiàn)copy-on-write
第3 章 多線程服務(wù)器的適用場合與常用編程模型
3.1 進程與線程.
3.2 單線程服務(wù)器的常用編程模型
3.3 多線程服務(wù)器的常用編程模型
3.3.1 one loop per thread
3.3.2 線程池.
3.3.3 推薦模式
3.4 進程間通信只用TCP .
3.5 多線程服務(wù)器的適用場合.
3.5.1 必須用單線程的場合.
3.5.2 單線程程序的優(yōu)缺點.
3.5.3 適用多線程程序的場景
3.6 “多線程服務(wù)器的適用場合”例釋與答疑
第4 章 C++ 多線程系統(tǒng)編程精要
4.1 基本線程原語的選用.
4.2 C/C++ 系統(tǒng)庫的線程安全性.
4.3 Linux 上的線程標(biāo)識
4.4 線程的創(chuàng)建與銷毀的守則.
4.4.1 pthread_cancel 與C++ .
4.4.2 exit（3） 在C++ 中不是線程安全的.
4.5 善用__thread 關(guān)鍵字.
4.6 多線程與IO
4.7 用RAII 包裝文件描述符.
4.8 RAII 與fork（） .
4.9 多線程與fork（） .
4.10 多線程與signal
4.11 Linux 新增系統(tǒng)調(diào)用的啟示
第5 章 高效的多線程日志
5.1 功能需求
5.2 性能需求
5.3 多線程異步日志
5.4 其他方案
第2 部分 muduo 網(wǎng)絡(luò)庫
第6 章 muduo 網(wǎng)絡(luò)庫簡介
6.1 由來.
6.2 安裝.
6.3 目錄結(jié)構(gòu)
6.3.1 代碼結(jié)構(gòu)
6.3.2 例子
6.3.3 線程模型
6.4 使用教程
6.4.1 TCP 網(wǎng)絡(luò)編程本質(zhì)論.
6.4.2 echo 服務(wù)的實現(xiàn).
6.4.3 七步實現(xiàn)finger 服務(wù).
6.5 性能評測
6.5.1 muduo 與Boost.Asio、libevent2 的吞吐量對比
6.5.2 擊鼓傳花：對比muduo 與libevent2 的事件處理效率
6.5.3 muduo 與Nginx 的吞吐量對比.
6.5.4 muduo 與ZeroMQ 的延遲對比.
6.6 詳解muduo 多線程模型.
6.6.1 數(shù)獨求解服務(wù)器
6.6.2 常見的并發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序設(shè)計方案.
第7 章 muduo 編程示例
7.1 五個簡單TCP 示例
7.2 文件傳輸
7.3 Boost.Asio 的聊天服務(wù)器.
7.3.1 TCP 分包
7.3.2 消息格式
7.3.3 編解碼器LengthHeaderCodec
7.3.4 服務(wù)端的實現(xiàn).
7.3.5 客戶端的實現(xiàn).
7.4 muduo Buffer 類的設(shè)計與使用.
7.4.1 muduo 的IO 模型
7.4.2 為什么non-blocking 網(wǎng)絡(luò)編程中應(yīng)用層buffer 是必需的
7.4.3 Buffer 的功能需求
7.4.4 Buffer 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.4.5 Buffer 的操作.
7.4.6 其他設(shè)計方案.
7.4.7 性能是不是問題
7.5 一種自動反射消息類型的Google Protobuf 網(wǎng)絡(luò)傳輸方案
7.5.1 網(wǎng)絡(luò)編程中使用Protobuf 的兩個先決條件.
7.5.2 根據(jù)type name 反射自動創(chuàng)建Message 對象
7.5.3 Protobuf 傳輸格式
7.6 在muduo 中實現(xiàn)Protobuf 編解碼器與消息分發(fā)器
7.6.1 什么是編解碼器（codec）
7.6.2 實現(xiàn)ProtobufCodec .
7.6.3 消息分發(fā)器（dispatcher）有什么用
7.6.4 ProtobufCodec 與ProtobufDispatcher 的綜合運用.
7.6.5 ProtobufDispatcher 的兩種實現(xiàn)
7.6.6 ProtobufCodec 和ProtobufDispatcher 有何意義.
7.7 限制服務(wù)器的最大并發(fā)連接數(shù)
7.7.1 為什么要限制并發(fā)連接數(shù)
7.7.2 在muduo 中限制并發(fā)連接數(shù)
7.8 定時器.
7.8.1 程序中的時間.
7.8.2 Linux 時間函數(shù)
7.8.3 muduo 的定時器接口.
7.8.4 Boost.Asio Timer 示例
7.8.5 Java Netty 示例
7.9 測量兩臺機器的網(wǎng)絡(luò)延遲和時間差.
7.10 用timing wheel 踢掉空閑連接
7.10.1 timing wheel 原理
7.10.2 代碼實現(xiàn)與改進
7.11 簡單的消息廣播服務(wù).
7.12 “串并轉(zhuǎn)換”連接服務(wù)器及其自動化測試
7.13 socks4a 代理服務(wù)器
7.13.1 TCP 中繼器
7.13.2 socks4a 代理服務(wù)器
7.13.3 N ： 1 與1 ： N 連接轉(zhuǎn)發(fā)
7.14 短址服務(wù)
7.15 與其他庫集成.
7.15.1 UDNS .
7.15.2 c-ares DNS .
7.15.3 curl .
7.15.4 更多
第8 章 muduo 網(wǎng)絡(luò)庫設(shè)計與實現(xiàn)
8.0 什么都不做的EventLoop .
8.1 Reactor 的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)
8.1.1 Channel class .
8.1.2 Poller class
8.1.3 EventLoop 的改動.
8.2 TimerQueue 定時器
8.2.1 TimerQueue class .
8.2.2 EventLoop 的改動.
8.3 EventLoop：：runInLoop（） 函數(shù)
8.3.1 提高TimerQueue 的線程安全性.
8.3.2 EventLoopThread class
8.4 實現(xiàn)TCP 網(wǎng)絡(luò)庫
8.5 TcpServer 接受新連接
8.5.1 TcpServer class
8.5.2 TcpConnection class .
8.6 TcpConnection 斷開連接.
8.7 Buffer 讀取數(shù)據(jù)
8.7.1 TcpConnection 使用Buffer 作為輸入緩沖.
8.7.2 Buffer：：readFd（）
8.8 TcpConnection 發(fā)送數(shù)據(jù).
8.9 完善TcpConnection
8.9.1 SIGPIPE
8.9.2 TCP No Delay 和TCP keepalive
8.9.3 WriteCompleteCallback 和HighWaterMarkCallback .
8.10 多線程TcpServer .
8.11 Connector .
8.12 TcpClient .
8.13 epoll
8.14 測試程序一覽.
第3 部分 工程實踐經(jīng)驗談
第9 章 分布式系統(tǒng)工程實踐
9.1 我們在技術(shù)浪潮中的位置.
9.1.1 分布式系統(tǒng)的本質(zhì)困難
9.1.2 分布式系統(tǒng)是個險惡的問題.
9.2 分布式系統(tǒng)的可靠性淺說.
9.2.1 分布式系統(tǒng)的軟件不要求7　 24 可靠
9.2.2 “能隨時重啟進程”作為程序設(shè)計目標(biāo).
9.3 分布式系統(tǒng)中心跳協(xié)議的設(shè)計
9.4 分布式系統(tǒng)中的進程標(biāo)識.
9.4.1 錯誤做法
9.4.2 正確做法
9.4.3 TCP 協(xié)議的啟示
9.5 構(gòu)建易于維護的分布式程序.
9.6 為系統(tǒng)演化做準(zhǔn)備.
9.6.1 可擴展的消息格式
9.6.2 反面教材：ICE 的消息打包格式.
9.7 分布式程序的自動化回歸測試
9.7.1 單元測試的能與不能.
9.7.2 分布式系統(tǒng)測試的要點
9.7.3 分布式系統(tǒng)的抽象觀點
9.7.4 一種自動化的回歸測試方案.
9.7.5 其他用處
9.8 分布式系統(tǒng)部署、監(jiān)控與進程管理的幾重境界.
9.8.1 境界1：全手工操作.
9.8.2 境界2：使用零散的自動化腳本和第三方組件.
9.8.3 境界3：自制機群管理系統(tǒng)，集中化配置.
9.8.4 境界4：機群管理與naming service 結(jié)合.
第10 章 C++ 編譯鏈接模型精要
10.1 C 語言的編譯模型及其成因.
10.1.1 為什么C 語言需要預(yù)處理
10.1.2 C 語言的編譯模型.
10.2 C++ 的編譯模型
10.2.1 單遍編譯
10.2.2 前向聲明
10.3 C++ 鏈接（linking） .
10.3.1 函數(shù)重載
10.3.2 inline 函數(shù).
10.3.3 模板
10.3.4 虛函數(shù).
10.4 工程項目中頭文件的使用規(guī)則
10.4.1 頭文件的害處.
10.4.2 頭文件的使用規(guī)則
10.5 工程項目中庫文件的組織原則
10.5.1 動態(tài)庫是有害的
10.5.2 靜態(tài)庫也好不到哪兒去
10.5.3 源碼編譯是王道
第11 章 反思C++ 面向?qū)ο笈c虛函數(shù)
11.1 樸實的C++ 設(shè)計
11.2 程序庫的二進制兼容性
11.2.1 什么是二進制兼容性.
11.2.2 有哪些情況會破壞庫的ABI .
11.2.3 哪些做法多半是安全的
11.2.4 反面教材：COM .
11.2.5 解決辦法
11.3 避免使用虛函數(shù)作為庫的接口
11.3.1 C++ 程序庫的作者的生存環(huán)境
11.3.2 虛函數(shù)作為庫的接口的兩大用途
11.3.3 虛函數(shù)作為接口的弊端
11.3.4 假如Linux 系統(tǒng)調(diào)用以COM 接口方式實現(xiàn)
11.3.5 Java 是如何應(yīng)對的
11.4 動態(tài)庫接口的推薦做法
11.5 以boost：：function 和boost：：bind 取代虛函數(shù).
11.5.1 基本用途
11.5.2 對程序庫的影響
11.5.3 對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的影響.
11.6 iostream 的用途與局限
11.6.1 stdio 格式化輸入輸出的缺點.
11.6.2 iostream 的設(shè)計初衷.
11.6.3 iostream 與標(biāo)準(zhǔn)庫其他組件的交互.
11.6.4 iostream 在使用方面的缺點.
11.6.5 iostream 在設(shè)計方面的缺點.
11.6.6 一個300 行的memory buffer output stream .
11.6.7 現(xiàn)實的C++ 程序如何做文件IO .
11.7 值語義與數(shù)據(jù)抽象.
11.7.1 什么是值語義.
11.7.2 值語義與生命期
11.7.3 值語義與標(biāo)準(zhǔn)庫
11.7.4 值語義與C++ 語言
11.7.5 什么是數(shù)據(jù)抽象
11.7.6 數(shù)據(jù)抽象所需的語言設(shè)施
11.7.7 數(shù)據(jù)抽象的例子
第12 章 C++ 經(jīng)驗談
12.1 用異或來交換變量是錯誤的.
12.1.1 編譯器會分別生成什么代碼.
12.1.2 為什么短的代碼不一定快
12.2 不要重載全局：：operator new（）
12.2.1 內(nèi)存管理的基本要求.
12.2.2 重載：：operator new（） 的理由.
12.2.3 ：：operator new（） 的兩種重載方式.
12.2.4 現(xiàn)實的開發(fā)環(huán)境
12.2.5 重載：：operator new（） 的困境.
12.2.6 解決辦法：替換malloc（）
12.2.7 為單獨的class 重載：：operator new（） 有問題嗎.
12.2.8 有必要自行定制內(nèi)存分配器嗎
12.3 帶符號整數(shù)的除法與余數(shù).
12.3.1 語言標(biāo)準(zhǔn)怎么說
12.3.2 C/C++ 編譯器的表現(xiàn).
12.3.3 其他語言的規(guī)定
12.3.4 腳本語言解釋器代碼.
12.3.5 硬件實現(xiàn)
12.4 在單元測試中mock 系統(tǒng)調(diào)用
12.4.1 系統(tǒng)函數(shù)的依賴注入.
12.4.2 鏈接期墊片（link seam）
12.5 慎用匿名namespace .
12.5.1 C 語言的static 關(guān)鍵字的兩種用法.
12.5.2 C++ 語言的static 關(guān)鍵字的四種用法
12.5.3 匿名namespace 的不利之處.
12.5.4 替代辦法
12.6 采用有利于版本管理的代碼格式.
12.6.1 對diff 友好的代碼格式
12.6.2 對grep 友好的代碼風(fēng)格.
12.6.3 一切為了效率.
12.7 再探std：：string .
12.7.1 直接拷貝（eager copy） .
12.7.2 寫時復(fù)制（copy-on-write） .
12.7.3 短字符串優(yōu)化（SSO）
12.8 用STL algorithm 輕松解決幾道算法面試題
12.8.1 用next_permutation（） 生成排列與組合
12.8.2 用unique（） 去除連續(xù)重復(fù)空白.
12.8.3 用{make，push，pop}_heap（） 實現(xiàn)多路歸并
12.8.4 用partition（） 實現(xiàn)“重排數(shù)組，讓奇數(shù)位于偶數(shù)前面”
12.8.5 用lower_bound（） 查找IP 地址所屬的城市.
第4 部分 附錄
附錄A 談一談網(wǎng)絡(luò)編程學(xué)習(xí)經(jīng)驗
附錄B 從《C++ Primer（第4 版）》入手學(xué)習(xí)C++
附錄C 關(guān)于Boost 的看法
附錄D 關(guān)于TCP 并發(fā)連接的幾個思考題與試驗