Linux 高性能服务器编程

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Linux 高性能服务器编程

时间：2026/05/04

这组笔记参考《Linux 高性能服务器编程》的公开目录主线整理，并按自己的语言重写成复习笔记。
阅读时可以沿着“协议基础 -> 网络 API -> 高级 I/O -> 服务器框架 -> 并发模型 -> 调试监测”的顺序推进。

目录

1. TCP/IP 协议族、IP 与 TCP 协议详解

内容重点：

  • TCP/IP 分层、以太网、ARP、IP、ICMP
  • TCP 头部、三次握手、四次挥手
  • TCP 状态、TIME_WAIT、CLOSE_WAIT
  • 滑动窗口、拥塞控制、Nagle 与延迟 ACK
  • 从访问 Web 服务器理解完整链路

这是理解 socket 行为、抓包结果和线上连接状态的协议基础。

2. Socket 基础与 TCP 编程

内容重点：

  • TCP 服务端 socket/bind/listen/accept
  • TCP 客户端 connect/send/recv
  • 地址、端口、网络字节序
  • TCP 字节流、粘包/半包和协议边界
  • 非阻塞 socket、常见错误码和 socket options

这是学习 libevent、epoll 和 Reactor 前最应该打牢的 API 基础。

3. UDP 通信

内容重点：

  • UDP 与 TCP 的语义差异
  • Linux 下的常用 UDP 接口
  • UDP 服务端的基本工作流
  • 在 UDP 上实现类似 TCP 的可靠传输思路

适合用来理解报文边界、丢包 / 乱序 / 重复，以及可靠性到底由谁负责。

4. 高级 I/O 函数与零拷贝

内容重点：

  • pipe、dup/dup2
  • readv/writev
  • sendfile
  • mmap/munmap
  • splice、tee
  • fcntl、非阻塞与 close-on-exec

更偏“如何减少系统调用和数据复制”。

5. Linux 服务器程序规范

内容重点：

  • 日志与 syslog
  • 用户、组和最小权限
  • 进程组、会话与后台化
  • 资源限制、工作目录、根目录
  • pidfile、信号约定和优雅退出

更偏“让服务像服务一样稳定运行”。

6. [1]libevent.md

内容重点：

  • event_base 事件循环
  • evconnlistener 与 TCP 监听
  • bufferevent 与 evbuffer
  • 完整 echo server 示例
  • 半包解析、水位线、超时和服务端背压

更偏服务端事件驱动入门。

7. [2]libevent.md

内容重点：

  • bufferevent_socket_new
  • bufferevent_socket_connect
  • 异步 DNS
  • 回调、水位、超时、输出缓冲
  • 重连策略和客户端状态机

更偏“如何基于 libevent 发起连接并管理 I/O”。

8. 多进程、多线程与进程池线程池

内容重点：

  • fork、exec 和僵尸进程
  • pipe、共享内存、消息队列、fd 传递
  • pthread、互斥锁、条件变量和信号量
  • 进程池、线程池、半同步半反应堆
  • 队列上限、连接归属和优雅退出

更偏并发模型和池化架构。

9. 高性能服务器编程笔记一

内容重点：

  • epoll 的 LT / ET 与 Reactor
  • 非阻塞 socket 的常见错误处理
  • timerfd / eventfd / signalfd
  • 线程池与 I/O 线程分层
  • HTTP 解析与应用层协议设计
  • Linux 网络调优参数与排障方法

更偏“把一个事件驱动服务端补成可落地工程模型”。

10. 服务器调试、测试与系统监测

内容重点：

  • 最大文件描述符数和内核参数
  • gdb 调试多进程 / 多线程
  • 压力测试关注指标
  • tcpdump、lsof、nc、strace
  • ss、vmstat、mpstat、ifstat

更偏线上排障和压测闭环。

建议阅读顺序

  1. [4]TCPIP协议族、IP与TCP协议详解.md
  2. [3]Socket基础与TCP编程.md
  3. UDP.md
  4. [5]高级IO函数与零拷贝.md
  5. [6]Linux服务器程序规范.md
  6. [1]libevent.md
  7. [2]libevent.md
  8. [7]多进程、多线程与进程池线程池.md
  9. 高性能服务器编程笔记一.md
  10. [8]服务器调试、测试与系统监测.md

这条顺序基本对应《Linux 高性能服务器编程》的公开章节主线，但把你已有的 libevent 和综合工程笔记放进了更自然的位置。

已覆盖的书中主线

  • TCP/IP 协议族、IP、TCP 与 Web 访问链路
  • Linux 网络编程基础 API
  • 高级 I/O 函数和零拷贝
  • Linux 服务器程序规范
  • 高性能服务器框架、Reactor、I/O 复用、信号和定时器
  • libevent 服务端与客户端
  • 多进程、多线程、进程池和线程池
  • 服务器调试、压力测试和系统监测工具

后续仍可补的主题

  • SO_REUSEPORT、RSS / RPS / XPS 与多队列
  • io_uring 与传统 Reactor 的差异
  • TLS / OpenSSL 与 libevent 的整合
  • 负载均衡服务器案例
  • 数据库 / 缓存 / RPC 接入后的背压治理