Memcached线程模型解析：主线程与工作线程交互

"本文详细介绍了Memcached的线程模型，包括主线程与工作线程之间的交互机制，以及它们各自的角色和职责。" 在Memcached的网络架构中，主线程和工作线程有着明确的分工，以高效地处理客户端的请求。Memcached通常有一个主线程和多个工作线程，这种设计是为了充分利用多核处理器的性能，提高并发处理能力。 1. **主线程**: - 主线程的主要职责是监听客户端的连接请求。它会创建一个监听socket，并通过`bind()`和`listen()`函数设置好服务器的端口和最大连接队列长度。 - 当有新的客户端连接请求到达时，主线程通过`accept()`函数接收连接，这个操作会返回一个新的套接字（file descriptor，fd），代表与客户端的连接。 - 接收连接后，主线程并不会直接处理这个连接，而是将fd封装成`CQ_ITEM`对象，放入一个称为`CQ`（conn_queue，连接队列）的单向链表中。这样做的目的是为了将工作分发给工作线程。 - 主线程通过一个通知管道（pipe）向工作线程发送信号，表明有新的客户端请求。通过`write()`函数向工作线程的通知写fd中写入一个字节，使得工作线程的`notify_receive_fd`变为可读状态，触发libevent的事件回调。 2. **工作线程**: - 工作线程负责处理已经被主线程接受并分发的连接。每个工作线程有自己的`CQ`队列，用于存放主线程分配的`CQ_ITEM`对象。 - 每个工作线程都有一个libevent实例，用于处理线程内的事件。当主线程通过管道发送信号后，工作线程的libevent会检测到可读事件，进而调用`thread_libevent_process`方法，开始处理客户端的请求。 - 工作线程内部还包括用于检查数据是否改变的缓存（如`suffix_cache`），以及用于同步和通信的锁和条件变量，如`cache_lock`、`stats_lock`等。 3. **线程模型解析**: - 在启动阶段，主线程首先初始化自己的libevent实例`main_base`，然后初始化所有的工作线程，包括分配线程结构体，设置锁和条件变量，以及分配各自的`CQ`队列和通知管道。 - 工作线程初始化完成后，主线程开始其libevent循环，监听socket的事件，等待新的客户端连接请求。 - 工作线程则在其各自的libevent循环中等待通知，一旦收到主线程的信号，就从`CQ`队列中取出`CQ_ITEM`，开始处理客户端的读写请求。 这种线程模型允许Memcached在多核环境下并行处理客户端请求，提高了服务的响应速度和吞吐量。同时，通过主线程与工作线程的协作，避免了主线程被长时间阻塞，确保了服务器的高可用性。通过libevent这一事件驱动库，Memcached能够有效地处理各种网络事件，如读、写、连接建立等，实现高效的网络通信。