TheCodeWay:我的博客

      我在畅游工作时，曾经维护一个名为Cyclone的基础库，包括天龙八部在内的大部分端游产品都是使用的这个库，主要是网络通讯、消息包管理，加密等功能，但这个库本身的技术含量很低，网络部分只支持select，没有考虑多线程，代码也很丑陋。由于是关系现金流的核心产品，本着稳定压倒一切的原则，一直不敢动，所以至今畅游仍然还在用着这份十多年前的代码。2015年初的时候，我曾经有一段时间没什么事情，于是打算重新写一个全新的网络库，参考了Nginx、Skynet、Muduo、lwan、libevent的设计之后，有了一些心得，于是开始写新版的cyclone。在离开畅游之前，cyclone已经完成了第一版，并且应用在一个在研的手游项目上，但这个版本并不完善，后来我一直想找时间把cyclone再完善一下，但对于创业狗来说，坐下来写代码简直就是大逆不道的事情，于是一直断断续续的写。直到最近，cyclone终于完成一个比较满意的版本，也算完成了一个心愿 🙂

      这个工程我放在了Github上，cyclone的设计从一开始就是比较清晰的，主要是以下几个特性

非阻塞+多路复用

      这应该是使用最为广泛的一种网络模型，适合大多数应用场景，multiplexing支持select、epoll、kqueue三种api

多线程+event loop机制

      cyclone是按照one loop per thread的思想设计的，线程通过event唤醒，线程之间的通讯通过pipe进行，这种模式可以最大程度上减少线程的空转以及线程之间的临界区。对于网游服务器来说，一种很不好的设计就是不考虑线程的空转成本，大量使用sleep+busy loop，这也是为什么很多情况下，一台网游服务器明明cpu占用很低，但玩家仍然觉得“卡”的原因，因为大量的空转逻辑，导致服务器线程的fps降低，对玩家的消息包的相应时间加长导致的。线程之间的通讯使用无锁队列+pipe机制，也就是把要传输的数据放在无锁队列中，然后通过pipe唤醒相应的目标线程。对于c++多线程程序来说，对象的生命周期管理是一个非常重要的问题，一不小心就会陷入泥潭，所以采用线程之间的消息通讯机制，再配合std::shared_ptr，可以大大降低问题的复杂度。

跨平台

      目前支持Windows、Linux、MacOSX、Android，后面会考虑支持iOS，因为用了很多c++11特性，所以跨平台并不是什么太麻烦的事情，主要的跨平台的差异还是在于EventLoop中针对不同平台的实现，cyclone的EventLoop支持socket,timer,pipe三种唤醒机制，其中pipe的实现在linux和mac上都有原生的支持，在windows上虽然也有pipe，但无法用在select上，所以我用了一对socket来模拟pipe，这个消耗会有些高，所以在windows的生产环境里尽量慎用pipe。timer在mac上使用了kqueue原生机制，linux和Android使用了timerfd，windows上使用了timer-queue + pipe的方式。
      cyclone使用CMake作为编译脚本，以及单元测试程序，如果需要编译单元测试的话，需要安装google test

工具函数

      cyclone的设计思想是宁缺毋滥，尽量保证库的简单，比如消息包的封装，加解密这样的代码是以工具的形式放在库里，我已经把dh-exchange密钥交换和aes加密放在库里，可以实现通讯双方的安全协议，另外adler32可以做简单的crc校验算法，xorshift128做异或加密。

范例

      我提供了几个类似于helloworld的范例，比如echo和chat，另外samples里还有两个很有用的程序，socks5和relay。把这两个程序写出来的目的其实大家都懂得，socks5这个程序实现了简单的Socks5协议代理服务器，配合海外的vps，可以实现科学上网，但在我大天朝，仅仅靠sockes5还不行，因为这个协议本身并不支持消息加密，很容易就会莫名其妙的挂掉，所以我又实现了加密用的relay。原理可以参照云风的这篇文章。其中relay_local是一个n:1的工具，把多个链接收到一个链接中，relay_server是1:n的工具，把链接恢复出来去和真正的目标程序通讯，而relay_local和relay_server之间的协议是通过密钥交换和aes算法加密的，所以非常安全。
      具体操作是，在海外的vps上，运行socks5和relay_server，如下：

      在本地机器上运行relay_local

      然后设定本地浏览器使用127.0.0.1:1984作为socks5代理服务器地址即可，比如Chrome浏览器，加入命令行参数–proxy-server=”SOCKS5://127.0.0.1:1984″，或者使用pac文件设置复杂的代理设置，感兴趣的同学这部分可以研究一下ShadowSocks，ShadowSocks使用的是HTTP代理+加密协议，基本原理和我的是一样的，不过更完善和专业。
      除了n:1和1:n，我还提供了一个1:1的工具relay_pipe。这个程序如同水管中的管件，两端可以是listen和connect两种方式的组合，如同螺栓和螺母一样，这三个工具组合起来，可以实现一些很有趣的功能，比如实现局域网的穿透。举例来说，公司局域网内有一台FTP服务器，如果想在家的时使用，一般情况下可以找MIS的同事开通VPN权限，不过对于临时应急使用的话，完全可以直接用relay组合一个管道，把家里的电脑链接到公司内网的服务器上，前提是有一台公网上的vps服务器。
      首先是在公网vps上运行一个中转pipe，打开两个监听端口2001和2002

      在公司局域网找一台电脑，运行relay_server和relay_pipe

      在家里的电脑上运行relay_local

      然后就可以在家里的电脑上链接127.0.0.1:21使用ftp，如同在公司一样。