web服务器[通俗易懂]

        Web服务器由于要同时为多个客户提供服务，就必须使用某种方式来支持这种多任务的服务方式。一般情况下可以有以下三种方式来选择，多进程方式、多线程方式及异步方式。其中，多进程方式中服务器对一个客户要使用一个进程来提供服务，由于在操作系统中，生成一个进程需要进程内存复制等额外的开销，这样在客户较多时的性能就会降低。为了克服这种生成进程的额外开销，可以使用多线程方式或异步方式。在多线程方式中，使用进程中的多个线程提供服务， 由于线程的开销较小，性能就会提高。事实上，不需要任何额外开销的方式还是异步方式，它使用非阻塞的方式与每个客户通信，服务器使用一个进程进行轮询就行了。虽然异步方式最为高效，但它也有自己的缺点。因为异步方式下，多个任务之间的调度是由服务器程序自身来完成的，而且一旦一个地方出现问题则整个服务器就会出现问题。因此，向这种服务器增加功能，一方面要遵从该服务器自身特定的任务调度方式，另一方面要确保代码中没有错误存在，这就限制了服务器的功能，使得异步方式的Web服务器的效率最高，但功能简单，如Nginx服务器。

      由于多线程方式使用线程进行任务调度，这样服务器的开发由于遵从标准，从而变得简单并有利于多人协作。然而多个线程位于同一个进程内，可以访问同样的内存空间，因此存在线程之间的影响，并且申请的内存必须确保申请和释放。对于服务器系统来讲，由于它要数天、数月甚至数年连续不停的运转，一点点错误就会逐渐积累而最终导致影响服务器的正常运转，因此很难编写一个高稳定性的多线程服务器程序。但是，不是不能做到时。Apache的worker模块就能很好的支持多线程的方式。

     多进程方式的优势就在于稳定性，因为一个进程退出的时候，操作系统会回收其占用的资源，从而使它不会留下任何垃圾。即便程序中出现错误，由于进程是相互隔离的，那么这个错误不会积累起来，而是随着这个进程的退出而得到清除。Apache的prefork模块就是支持多进程的模块。

    Web服务器总的来说提供服务的方式有三种,多进程方式，多线程的方式，异步方式。其中效率最高的是异步的方式，最稳定的是多进程方式，占用资源较少的是多线程的方式。

1.多进程

       此种架构方式中，web服务器生成多个进程并行处理多个用户请求，进程可以按需或事先生成。有的web服务器应用程序为每个用户请求生成一个单独的进程来进行响应，不过，一旦并发请求数量达到成千上万时，多个同时运行的进程将会消耗大量的系统资源。（即每个进程只能响应一个请求或多个进程对应多个请求）

优点：

• 最大的优势就在于稳定性，一个进程出错不会影响其它进程。如，服务器同时连接100个请求对就的是100个进程，其中一个进程出错，只会杀死一个进程，还有99个进程继续响应用户请求。每个进程响应一个请求

缺点：

• 进程量大，进程切换次数过多，导致CPU资源使用效率低，每个进程的地址空间是独立的，很多空间中重复的数据，所以内存使用效率低，进程切换由于内核完成，占用CPU资源。

2.多线程

       在多线程方式中，每个线程来响应一下请求，由于线程之间共享进程的数据，所以线程的开销较小，性能就会提高。

优点：

• 线程间共享进程数据，每个线程响应一个请求，线程切换不可避免（切换量级比较轻量），同一进程的线程可以共享进程的诸多资源，对内存的需求较之进程有很大下降，读可以共享，写不可以共享

缺点：

• 线程快速切换时会带来线程抖动，多线程会导致服务器不稳定

3.异步方式

阻塞

    阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。函数只有在得到结果之后才会返回。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上它们是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。例如，我们在CSocket中调用Receive函数，如果缓冲区中没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据才返回。而此时，当前线程还会继续处理各种各样的消息。如果主窗口和调用函数在同一个线程中，除非你在特殊的界面操作函数中调用，其实主界面还是应该可以刷新。socket接收数据的另外一个函数recv则是一个阻塞调用的例子。当socket工作在阻塞模式的时候， 如果没有数据的情况下调用该函数，则当前线程就会被挂起，直到有数据为止。

非阻塞

    非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。

     一个进程或线程响应多个请求，不需要任何额外开销的，性能最高，占用资源最少。但也有问题一但进程或线程出错就会导致整个服务器的宕机。