CN105007213B - 一种实现网络聊天室的方法及服务器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种实现网络聊天室的方法及服务器,所述方法包括:创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;运行主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;运行服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户。本申请能够减少服务器的开销,充分利用服务器的CPU资源,使单台服务器能够支撑更多的用户,最大程度的利用服务器的硬件资源,降低服务器的硬件成本。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域,尤其涉及一种实现网络聊天室的方法及服务器。
背景技术
随着互联网的发展,网络聊天室已成为一种常见的网络沟通工具,是一个可供多人进行实时交谈、聊天的网络场所。网络聊天室包括视频聊天室、语音聊天室和文字聊天室等。
每个网络聊天室可以分成多个聊天房间,网络用户经过注册后,可以选择进入其中一个聊天房间,可以在聊天房间里面与房间内的其他用户进行网络对话,互相交流信息。
目前的网络聊天室的实现过程是通过服务器将客户端的文字、音频、视频信息等转发到聊天房间的其他客户端。目前对每个房间的数据处理都是由服务线程完成的,并且是为每一个房间配置一个服务线程。这也就意味着服务器上的房间越多,服务线程也就越多,由于服务线程的数量众多,操作系统就需要不停的进行调度以保证每个服务线程都能得到时间使用处理器(CPU)资源来执行代码,调度本身也是需要CPU开销,所以线程数量越多,操作系统在线程调度上的开销也就越大,也会需要更多的线程调度的开销,这样无疑是资源的巨大浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种实现网络聊天室的方法及服务器,能够减少服务器的开销,最大的程度的利用服务器资源。
为解决上述技术问题,本申请的一种实现网络聊天室的方法,包括:
创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,所述服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
运行所述主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
运行所述服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户。
进一步地,所述创建多个线程包括:
创建与服务器的处理器的核数相同数量的线程。
进一步地,所述方法还包括:
对多个线程均需要使用的临界资源设置读文件锁;
在线程需要访问所述临界资源时对所述读文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所需访问的临界资源进行内存拷贝,然后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,所述读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。
进一步地,所述方法还包括:
对多个线程均需要使用的临界资源还设置写文件锁;
在线程需要写所述临界资源时对所述写文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用所述临界资源。
进一步地,所述方法还包括:
所述网络聊天室为语音聊天室,在新创建语音聊天房间时,计算每个服务线程的负荷,将新创建的语音聊天房间分配给负荷最小的服务线程,采用负荷=发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,计算服务线程的负荷,其中,所述发言用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,所述旁听用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,所述开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。
进一步地一种服务器,包括:线程创建单元、主线程运行单元和服务线程运行单元,其中:
所述线程创建单元,用于创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,所述服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
所述主线程运行单元,用于运行所述主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
所述服务线程运行单元,用于运行所述服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后得到的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户。
进一步地,所述线程创建单元创建多个线程包括:
创建与服务器的处理器的核数相同数量的线程。
进一步地,还包括文件锁单元,其中:
所述文件锁单元,用于对多个线程均需要使用的临界资源设置读文件锁;
所述主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要访问所述临界资源时对所述读文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所需访问的临界资源进行内存拷贝,然后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,所述读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。
进一步地所述文件锁单元,还用于对多个线程均需要使用的临界资源设置写文件锁;
所述主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要写所述临界资源时对所述写文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用所述临界资源。
进一步地还包括线程控制单元,其中:
所述线程控制单元,用于在所述网络聊天室为语音聊天室,在新创建语音聊天房间时,计算每个服务线程的负荷,将新创建的语音聊天房间分配给负荷最小的服务线程,采用负荷=发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,计算服务线程的负荷,其中,所述发言用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,所述旁听用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,所述开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。
综上所述,本申请能够减少服务器的开销,充分利用服务器的CPU资源,使单台服务器能够支撑更多的用户,最大程度的利用服务器的硬件资源,降低服务器的硬件成本。
附图说明
图1为本申请的实现网络聊天室的方法的流程图;
图2为本申请的实现网络聊天室的服务器。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,本申请的实现网络聊天室的方法,包括:
步骤101:创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
本申请中创建的线程包括主线程和服务线程。
主线程的数量为一个或多个。操作系统默认分配至少一个主线程,服务器所有的收包和解包工作全部由主线程完成。
服务线程的数量也为一个或多个。针对网络聊天室的类型的不同,服务线程需要提供不同的服务。例如,如果网络聊天室为语音聊天室,则服务线程为混音线程,混音线程对每个房间的语音数据包进行解码、混音和编码,然后进行分发。
目前,为了设计和实施上的简单方便,通常对网络聊天室中的一个房间配置一个服务线程。由于网络聊天室中的房间众多,这就使得服务器上需要运行大量的服务线程,为使每个服务线程都能正常运行就需要进行大量的线程调度工作,这会占用相当大的系统资源。本申请中设置一个服务线程为网络聊天室的多个聊天房间提供服务,能够大大减少用于线程调度的系统开销,提高服务器资源的利用效率。
进一步地,本申请中创建多个线程可以是创建与服务器所采用的处理器的核数相同数量的线程。本申请中考虑到开辟的线程数量如果大于服务器的处理器的核数,仍然存在需要不停的进行线程调度的问题。尽管采用一个服务线程为多个聊天房间服务的方式能够减少用于线程调度的开销,但是仍然存在线程调度的开销,而本申请中创建的主线程和服务线程的总数量与服务器的处理器的核数相同,可以避免进行线程调度所需全部开销,避免了系统的多余开销。
本申请的方法适用于处理器为双核或两核以上的服务器。
步骤102:运行主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
主线程接收数据包并进行数据包解析之后将数据包插入到缓冲(buffer),每个聊天用户均对应有自己的buffer。
步骤103:运行服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后得到的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户。
例如,针对语音聊天室,服务线程为混音线程。混音线程轮询服务的每个聊天房间的每个发言用户,并且将轮询的用户的buffer中的数据包取出来,进行解码、混音和编码等数据处理,然后将数据分发给轮询到的用户所在聊天房间的用户。数据可以是分发给轮询到的用户所在聊天房间的所有聊天用户,也可以是分发给轮询到的用户所在聊天房间的除轮询到的用户之外的其他聊天用户。针对文字聊天室和视频聊天室,其差别仅在于数据处理的不同,此处不再赘述。
本申请中在有聊天用户新建聊天房间时,需要计算每个服务线程的负责,根据服务线程的负载情况,选择负载最小的服务线程为新建的聊天房间提供服务。
服务线程的负载的计算方法根据网络聊天室的类型而有所区别,例如,针对语音聊天室,服务线程的负载的计算方法可以是:发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,其中,发言用户数量为要计算负荷的服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,旁听用户数量为要计算负荷的服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。每当有新开的聊天房间时,就采用上述方法分别计算各个服务线程的负载,然后选择负载最低的服务线程为新开设的聊天房间服务。
由于在本申请实现网络聊天室的方法中存在多个线程,也就必然存在多线程之间使用临界资源的问题,本申请中对多个线程均需要使用的资源设置读文件锁和/或写文件锁,并优化资源访问方式,从而优化多个线程对临界资源的使用。
本申请中在需要访问(读)临界资源时线程需要对读文件锁进行抢锁,在任一线程抢锁成功后,对所需访问的临界资源进行内存拷贝,拷贝完成后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。采用这种方式能够减少线程抢锁的时间,并且允许同是进行访问操作的多个线程同时访问临界资源,提高临界资源的使用效率。
例如,在线程轮询聊天用户时需要使用MAP资源,需要使用MAP资源的线程进行抢锁,抢到读文件锁的线程对MAP资源进行拷贝,拷贝完成后释放读文件锁,在线程抢到读文件锁后,其他想要访问MAP资源的线程也可以同时对MAP资源进行访问。
以下为进行读文件锁抢锁并拷贝MAP资源的伪代码:
本申请在线程抢锁之后进行数据的内存拷贝,然后使用内存拷贝进行相应操作,可以减少抢锁的时间。
另外,线程在需要对临界资源进行写操作时需要对写文件锁进行抢锁,在任一线程抢锁成功后,抢锁成功的线程对临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用临界资源,也就是说写文件锁同一时刻仅允许一个线程对临界资源进行写操作,在有线程对临界资源进行写操作时,禁止其他线程对临界资源进行访问或进行写操作。
本申请中设置读文件锁和/或写文件锁,这样如果是只读的话就只需要抢读文件锁并进行临界资源的内存拷贝,如果多线程同时读文件不会出现互斥的情况,而程序大部分时候都是只读的,通过使用读文件锁就能很大程度上减少锁争抢的情况。
如图2所示,本申请还提供了一种服务器,包括:线程创建单元、主线程运行单元和服务线程运行单元,其中:
线程创建单元,用于创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
主线程运行单元,用于运行主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
服务线程运行单元,用于运行服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后得到的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户。
线程创建单元创建多个线程包括:
创建与服务器的处理器的核数相同数量的线程。
该服务器还包括文件锁单元,其中:
文件锁单元,用于对多个线程均需要使用的临界资源设置读文件锁;
主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要访问临界资源时对读文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所需访问的临界资源进行内存拷贝,然后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。
文件锁单元,还用于对多个线程均需要使用的临界资源设置写文件锁;
主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要写临界资源时对写文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用临界资源。
该服务器还包括线程控制单元,其中:
线程控制单元,用于在网络聊天室为语音聊天室,在新创建语音聊天房间时,计算每个服务线程的负荷,将新创建的语音聊天房间分配给负荷最小的服务线程,采用负荷=发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,计算服务线程的负荷,其中,发言用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,旁听用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。
本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
尽管上文对本发明进行了详细说明,但是本发明不限于此,本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明原理所作的修改,都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种实现网络聊天室的方法,其特征在于,包括:
创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,所述服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
运行所述主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
运行所述服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户;
所述方法还包括:
对多个线程均需要使用的临界资源设置读文件锁;
在线程需要访问所述临界资源时对所述读文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所需访问的临界资源进行内存拷贝,然后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,所述读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述创建多个线程包括:
创建与服务器的处理器的核数相同数量的线程。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对多个线程均需要使用的临界资源还设置写文件锁;
在线程需要写所述临界资源时对所述写文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用所述临界资源。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述网络聊天室为语音聊天室,在新创建语音聊天房间时,计算每个服务线程的负荷,将新创建的语音聊天房间分配给负荷最小的服务线程,采用:负荷=发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,计算服务线程的负荷,其中,所述发言用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,所述旁听用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,所述开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。
5.一种服务器,其特征在于,包括:线程创建单元、主线程运行单元和服务线程运行单元,其中:
所述线程创建单元,用于创建多个线程,其中包括至少一个主线程和至少一个服务线程,所述服务线程服务于网络聊天室的多个聊天房间;
所述主线程运行单元,用于运行所述主线程,接收聊天用户发送的数据包,将接收到的数据包插入到发送用户对应的缓冲器中,其中,每个用户均对应至少一个缓冲器;
所述服务线程运行单元,用于运行所述服务线程,轮询服务线程各自服务的多个聊天房间中的聊天用户,从轮询到的聊天用户所对应的缓冲器中提取数据包进行数据处理,将处理后得到的数据分发给轮询到的用户所在聊天房间中的聊天用户;
还包括文件锁单元,其中:
所述文件锁单元,用于对多个线程均需要使用的临界资源设置读文件锁;
所述主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要访问所述临界资源时对所述读文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所需访问的临界资源进行内存拷贝,然后释放读文件锁,在释放读文件锁后采用拷贝得到的临界资源进行相应操作,其中,所述读文件锁允许多个线程同时访问临界资源。
6.如权利要求5所述的服务器,其特征在于,所述线程创建单元创建多个线程包括:
创建与服务器的处理器的核数相同数量的线程。
7.如权利要求5所述的服务器,其特征在于:
所述文件锁单元,还用于对多个线程均需要使用的临界资源设置写文件锁;
所述主线程运行单元和服务线程运行单元,还用于在线程需要写所述临界资源时对所述写文件锁进行抢锁,抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作,在抢锁成功的线程对所述临界资源进行写操作的过程中禁止其他线程使用所述临界资源。
8.如权利要求5或6所述的服务器,其特征在于,还包括线程控制单元,其中:
所述线程控制单元,用于在所述网络聊天室为语音聊天室,在新创建语音聊天房间时,计算每个服务线程的负荷,将新创建的语音聊天房间分配给负荷最小的服务线程,采用:负荷=发言用户数量+旁听用户数量/开销等效参数,计算服务线程的负荷,其中,所述发言用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的发言用户的总数量,所述旁听用户数量为服务线程所服务的全部聊天房间中的旁听用户的总数量,所述开销等效参数为旁听用户所占开销与发言用户所占开销的等效值。
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