听说有个程序员从零开始重写了一个C++高性能服务器框架，还搞了个hook模块，听起来有点高级。那这个hook到底是啥东西呢？简单概括，就是给那些慢吞吞的系统调用（比如网络收发、睡眠）换个装，让它们变成可以“边玩手机边等外卖”的异步操作。这样，服务器就不会因为一个耗时操作而卡住，从而变得飞快。

你可能会想，为啥不用传统的多线程？因为多线程搞多了，就像食堂排队一样，每个人都在等着打饭，资源被占得死死的，效率反而更低。而hook的异步模式，就像是在便利店自助结账，一边等收银员处理前面的单子，另一边还能继续逛逛，效率自然就上来了。

那hook具体是怎么工作的？比如一个协程在发信息（send），正常情况下它会傻乎乎地等着数据发送完，但用了hook之后，它会说：“老铁，你给我发信息，我先去忙别的事了，等搞定了再叫我。”于是这个协程就去执行其他任务了，等信息发好了，再自动回来接着处理。这样一来，线程的利用率就大幅提高了。

总之，hook模块就像一个聪明的“任务调度员”，把原本会堵车的系统调用都变成了“预约服务”，让服务器可以一边“煮汤”一边“煎牛排”，轻松实现高并发和高性能。下次再有人问你server怎么弄才能快如闪电，你就跟他们说：兄弟，赶紧上hook！

此项目是根据sylar框架实现，是从零开始重写sylar，也是对sylar丰富与完善
项目地址：https://gitee.com/lzhiqiang1999/server-framework

简介

项目介绍：实现了一个基于协程的服务器框架，支持多线程、多协程协同调度；支持以异步处理的方式提高服务器性能；封装了网络相关的模块，包括socket、http、servlet等，支持快速搭建HTTP服务器或WebSokcet服务器。
详细内容：日志模块，使用宏实现流式输出，支持同步日志与异步日志、自定义日志格式、日志级别、多日志分离等功能。线程模块，封装pthread相关方法，封装常用的锁包括（信号量，读写锁，自旋锁等）。IO协程调度模块，基于ucontext_t实现非对称协程模型，以线程池的方式实现多线程，多协程协同调度，同时依赖epoll实现了事件监听机制。定时器模块，使用最小堆管理定时器，配合IO协程调度模块可以完成基于协程的定时任务调度。hook模块，将同步的系统调用封装成异步操作（accept, recv, send等），配合IO协程调度能够极大的提升服务器性能。Http模块，封装了sokcet常用方法，支持http协议解析，客户端实现连接池发送请求，服务器端实现servlet模式处理客户端请求，支持单Reator多线程，多Reator多线程模式的服务器。

Hook模块

• hook实际上就是对系统调用API进行一次封装，将其封装成一个与原始的系统调用API同名的接口，应用在调用这个接口时，会先执行封装中的操作，再执行原始的系统调用API。
• hook的目的是将socket的IO操作都转换为异步，为对于用户来讲是用同步的方式编写代码。
• hook和IO协程调度是密切相关的，如果不使用IO协程调度器，那hook没有任何意义。考虑IOManager要在一个线程上按顺序调度以下协程：
  • 协程1：sleep(2)睡眠2s后返回
  • 协程2：在socket fd1 上send100k数据
  • 协程3：在socket fd2 上recv直到数据接收成功
  1. 情况1：在未hook的情况下，IOManager要调度上面的协程，流程是下面这样的：
     • 调度协程1，协程阻塞在sleep上，等2秒后返回，这两秒内调度线程是被协程1占用的，其他协程无法在当前线程上调度。
     • 调度协徎2，协程阻塞send100k数据上，这个操作一般问题不大，因为send数据无论如何都要占用时间，但如果fd迟迟不可写，那send会阻塞直到套接字可写，同样，在阻塞期间，其他协程也无法在当前线程上调度。
     • 调度协程3，协程阻塞在recv上，这个操作要直到recv超时或是有数据时才返回，期间调度器也无法调度其他协程。
     • 显然，整个过程是同步的，都需要发生阻塞。
  2. 情况2：hook的情况下：
  • 调度协程1，检测到协程sleep，那么先添加一个2秒的定时器（定时器回调函数是在调度器上继续调度本协程），接着协程back，等定时器超时。
  • 因为上一步协程1已经back了，所以协徎2并不需要等2秒后才可以执行，而是立刻可以执行。同样，调度器检测到协程send，由于不知道fd是不是马上可写，所以先在IOManager上给fd注册一个写事件（回调函数是让当前协程call并执行实际的send操作），然后当前协程back，等可写事件发生。
  • 上一步协徎2也back了，可以马上调度协程3。协程3与协程2类似，也是给fd注册一个读事件（回调函数是让当前协程call并继续recv），然后本协程back，等事件发生。
  • 等2秒超时后，执行定时器回调函数，将协程1call以便继续执行。
  • 等协程2的fd可写，一旦可写，调用写事件回调函数将协程2 call以便继续执行send。
  • 等协程3的fd可读，一旦可读，调用回调函数将协程3 call以便继续执行recv。
  • 显然，整个过程是异步的，每次协程发生阻塞都会注册对应的事件或定时器，然后退出当前协程，等事件触发或定时器到期，又会回到协程继续完成操作。

1. 主要功能

• 对socket常用的IO函数进行了hook，配合IO协程调度模块，可以实现异步操作。

2. 功能演示

• 举例：以下有两个协程任务，协程任务1，协程任务2
  • 协程任务1会注册一个定时器2s，然后back。
  • 协程任务2此时执行，输出“fiber 2”，结束。
  • 进入idle，epoll_wait等待2s，执行定时任务，回到任务协程1，输出“sleep 2”，结束。
  • 整个过程是异步的，并没有因为sleep就让整个线程阻塞。

johnsonli::IOManager iom(1);// 任务协程1
iom.schedule([](){sleep(2);LOG_INFO(g_logger) << "sleep 2";
});// 任务协程2
iom.schedule([](){LOG_INFO(g_logger) << "fiber 2";
});

3. 模块介绍

3.1 Hook了哪些方法

• 只针对soket的IO操作进行了hook，普通文件描述符将继续使用原始系统调用
  • sleep延时系列接口，包括sleep/usleep/nanosleep。只需要给IO协程调度器注册一个定时事件，在定时事件触发后再继续执行当前协程即可。当前协程在注册完定时事件后即可back让出执行权。
  • socket IO系列接口，包括read/write/recv/send…等，connect及accept。这类接口的hook首先需要判断操作的fd是否是socket fd，以及用户是否显式地对该fd设置过非阻塞模式，如果不是socket fd或是用户显式设置过非阻塞模式，那么就不需要hook了，直接调用操作系统的IO接口即可。如果需要hook，那么首先在IO协程调度器上注册对应的读写事件，等事件发生后再继续执行当前协程。当前协程在注册完IO事件即可back让出执行权。
  • socket/fcntl/ioctl/close等接口，这类接口主要处理的是边缘情况，比如分配fd上下文，处理超时及用户显式设置非阻塞问题。

sleep
usleep
nanosleep
socket
connect
accept
read、readv、recv、recvfrom、recvmsg
write、writev、send、sendto、sendmsg
close
fcntl
ioctl
getsockopt
setsockopt

3.2 FdManager

• 为了对socket的统一管理，设计了一个FdManager类来记录所有分配过的fd的上下文，这是一个单例类，每个socket fd上下文记录了当前fd的读写超时，是否设置非阻塞等信息。<