CN111400042A - 服务器吞吐量提高方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及服务器吞吐量提高方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括启动与CPU内核相同数量的线程；在所述线程上设置开关；采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。本发明通过启动与CPU内核相同数量的线程，且该线程采用多路复用的方式，可同时处理多个输入输出流，在线程内设置开关，当输入输出通道准备就绪时，则将开关拨向该输入输出通道，以处理该通道上的输入输出流，实现有效利用CPU资源，解决CPU利用率与输入输出阻塞之间的矛盾，提高服务器的吞吐量以及提高服务器的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地说是指服务器吞吐量提高方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
当前，随着用户业务量的不断增长以及企业数据的不断积累，对服务器输入输出的吞吐量要求也越来越高。
在业务系统中，通过一个前端请求对应一个后台线程的方式实现，相比于单线程处理能大大提高处理效率，但时常因为有大量的并发导致输入输出饱和，进而导致业务系统吞吐量急速下降，导致前端请求缓慢，用户无法及时进行操作，但是此时CPU(中央处理器，central processing unit)又有很多的空闲资源，却无法供前端有效地利用，还会因为线程本身占用内存和CPU资源、单线程数量过多以及各个线程之间的CPU时间片切换效率低下，导致输入输出阻塞，进而导致CPU资源大量处理空闲状态且无法供前端有效地利用。
因此，有必要设计一种新的方法，实现有效利用CPU资源，解决CPU利用率与输入输出阻塞之间的矛盾，提高服务器的吞吐量以及提高服务器的响应速度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供服务器吞吐量提高方法、装置、计算机设备及存储介质。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：服务器吞吐量提高方法，包括：
启动与CPU内核相同数量的线程；
在所述线程上设置开关；
采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
其进一步技术方案为：每个所述线程处理多个输入输出流。
其进一步技术方案为：所述在所述线程上设置开关，包括：
在线程上打开一个会话；
向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
其进一步技术方案为：所述采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出的状态，包括：
循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
其进一步技术方案为：所述当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理，包括：
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
其进一步技术方案为：所述启动与CPU内核相同数量的线程，包括：
通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。
本发明还提供了服务器吞吐量提高装置，包括：
线程启动单元，用于启动与CPU内核相同数量的线程；
开关设置单元，用于在所述线程上设置开关；
监视单元，用于采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；
处理单元，用于当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
其进一步技术方案为：所述开关设置单元包括：
会话处理子单元，用于在线程上打开一个会话；
注册子单元，用于向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述的方法。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过启动与CPU内核相同数量的线程，且该线程采用多路复用的方式，可同时处理多个输入输出流，在线程内设置开关，当输入输出通道准备就绪时，则将开关拨向该输入输出通道，以处理该通道上的输入输出流，实现有效利用CPU资源，解决CPU利用率与输入输出阻塞之间的矛盾，提高服务器的吞吐量以及提高服务器的响应速度。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的服务器吞吐量提高方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的服务器吞吐量提高方法的子流程示意图；
图3为本发明实施例提供的服务器吞吐量提高装置的示意性框图；
图4为本发明实施例提供的服务器吞吐量提高装置的开关设置单元的示意性框图；
图5为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的服务器吞吐量提高方法的示意性流程图。该服务器吞吐量提高方法应用于服务器中，以提升服务器的吞吐量。
图1是本发明实施例提供的服务器吞吐量提高方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤S110至S140。
S110、启动与CPU内核相同数量的线程。
在本实施例中，大多服务器有多个CPU内核，服务器启动和CPU内核相同数量的线程，每个线程处理多个输入输出流。
具体地，通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。服务器底层有select/poll函数可以实现输入输出通道的多路复用，线程采用轮询的方式来监视输入输出通道。与多线程和多进程相比，输入输出通道多路复用的最大优势是服务器开销小，服务器不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程，多路复用可以在一个连接上同时处理多个请求响应，这样可以大大的减少连接的数量，并提高了网络的处理能力，由于是共享连接不同请求响应数据包可以合并到一个输入输出通道上处理，这样可以大大降低输入输出通道的处理量，让服务器性能表现得更出色。
S120、在所述线程上设置开关。
在本实施例中，开关是指使得输入输出通道与对应的套接字socket连通或者断开。
在一实施例中，请参阅图2，上述的步骤S120可包括步骤S121～S122。
S121、在线程上打开一个会话。
在本实施例中，在线程accept Handler Thread中，打开一个Server SocketChannel，Server Socket Channel代表一个会话。
S122、向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
具体地，向Server Socket Channel注册一个selector，即可完成开关的注册，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件，即事件OP_ACCEPT，循环检查selector上的Selection Key可用状态，其中，Selection Key代表输入输出通道，可用状态是指输入输出流已经准备就绪。
S130、采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态。
具体地，循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
S140、当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
具体地，当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
当Selection Key准备好的时候，从这个通道Selection Key的channel即通道读取字节流方式进行输入输出通道的处理，可同时处理多个输入输出流，哪个输入输出通道准备就绪，就把开关拨向该输入输出通道。
上述的服务器吞吐量提高方法，通过启动与CPU内核相同数量的线程，且该线程采用多路复用的方式，可同时处理多个输入输出流，在线程内设置开关，当输入输出通道准备就绪时，则将开关拨向该输入输出通道，以处理该通道上的输入输出流，实现有效利用CPU资源，解决CPU利用率与输入输出阻塞之间的矛盾，提高服务器的吞吐量以及提高服务器的响应速度。
图3是本发明实施例提供的一种服务器吞吐量提高装置300的示意性框图。如图3所示，对应于以上服务器吞吐量提高方法，本发明还提供一种服务器吞吐量提高装置300。该服务器吞吐量提高装置300包括用于执行上述服务器吞吐量提高方法的单元，该装置可以被配置于服务器中。具体地，请参阅图3，该服务器吞吐量提高装置300包括线程启动单元301、开关设置单元302、监视单元303以及处理单元304。
线程启动单元301，用于启动与CPU内核相同数量的线程；开关设置单元302，用于在所述线程上设置开关；监视单元303，用于采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；处理单元304，用于当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
在一实施例中，所述线程启动单元301，用于通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。
在一实施例中，如图4所示，所述开关设置单元302包括会话处理子单元3021以及注册子单元3022。
会话处理子单元3021，用于在线程上打开一个会话；
注册子单元3022，用于向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
在一实施例中，所述监视单元303，用于循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
在一实施例中，所述处理单元304，用于当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述服务器吞吐量提高装置300和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述服务器吞吐量提高装置300可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500是服务器，其中，服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图5，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种服务器吞吐量提高方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种服务器吞吐量提高方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如下步骤：
启动与CPU内核相同数量的线程；在所述线程上设置开关；采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
其中，每个所述线程处理多个输入输出流。
在一实施例中，处理器502在实现所述在所述线程上设置开关步骤时，具体实现如下步骤：
在线程上打开一个会话；向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
在一实施例中，处理器502在实现所述采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出的状态步骤时，具体实现如下步骤：
循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
在一实施例中，处理器502在实现所述当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理步骤时，具体实现如下步骤：
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
在一实施例中，处理器502在实现所述启动与CPU内核相同数量的线程步骤时，具体实现如下步骤：
通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元304(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中该计算机程序被处理器执行时使处理器执行如下步骤：
启动与CPU内核相同数量的线程；在所述线程上设置开关；采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
其中，每个所述线程处理多个输入输出流。
在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述在所述线程上设置开关步骤时，具体实现如下步骤：
在线程上打开一个会话；向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出的状态步骤时，具体实现如下步骤：
循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理步骤时，具体实现如下步骤：
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述启动与CPU内核相同数量的线程步骤时，具体实现如下步骤：
通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元304中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.服务器吞吐量提高方法，其特征在于，包括：
启动与CPU内核相同数量的线程；
在所述线程上设置开关；
采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
2.根据权利要求1所述的服务器吞吐量提高方法，其特征在于，每个所述线程处理多个输入输出流。
3.根据权利要求1所述的服务器吞吐量提高方法，其特征在于，所述在所述线程上设置开关，包括：
在线程上打开一个会话；
向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
4.根据权利要求1所述的服务器吞吐量提高方法，其特征在于，所述采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出的状态，包括：
循环检查所述开关上的输入输出通道的可用状态，以得到输入输出的状态。
5.根据权利要求1所述的服务器吞吐量提高方法，其特征在于，所述当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理，包括：
当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，使得所述输入输出通道读取字节流，以进行输入输出通道的处理。
6.根据权利要求1所述的服务器吞吐量提高方法，其特征在于，所述启动与CPU内核相同数量的线程，包括：
通过select/poll函数启动与CPU内核相同数量的线程。
7.服务器吞吐量提高装置，其特征在于，包括：
线程启动单元，用于启动与CPU内核相同数量的线程；
开关设置单元，用于在所述线程上设置开关；
监视单元，用于采用轮询的方式监视所述线程上所有的输入输出通道的状态；
处理单元，用于当输入输出的状态为准备就绪，则将开关拨向所述输入输出通道，以进行输入输出通道的处理。
8.根据权利要求7所述的服务器吞吐量提高装置，其特征在于，所述开关设置单元包括：
会话处理子单元，用于在线程上打开一个会话；
注册子单元，用于向所述会话注册一个开关，并监听线程上的输入输出通道准备接受事件。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200710 |