Socket服務器主要用于提供高效、穩(wěn)定的數據處理、消息轉發(fā)等服務，它直接決定了前臺應用程序的性能。我們先從整體上認識一下Socket服務器，Socket服務器從架構上一般分為：網絡層、業(yè)務邏輯層、會話層、數據訪問層，如圖：

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(一) 網絡層

網絡層主要用于偵聽socket連接、創(chuàng)建socket、接受消息、發(fā)送消息、關閉連接。作為socket通信服務器，網絡層的性能相當重要，所以我們在設計網絡層時，要著重在以下幾方面獲得突破：最大連接數、最大并發(fā)數、秒處理消息數。如何突破呢？下面我為大家介紹幾種網絡層常用到的一些技術和技巧（具體實現，我將在博文中逐一具體闡述）：

1）Buffer管理

       每一個SocketAsyncEventArgs對象（以下簡稱SAEA）在內存中都有其對應的緩存空間，如果不對這些緩存空間進行同一管理，當SAEA對象逐漸增多時，這些SAEA對象的緩存空間會越來越大，它們在系統(tǒng)內存中不是連續(xù)的，造成很多內存碎片，而且這些緩存不能重復利用，當創(chuàng)建、銷毀SAEA對象時，造成CPU很多額外消耗，影響服務器性能。面對這問題如何解決呢？用Buffer池管理！

2）雙工通信

       Socket服務器提高通信效率是一個永恒的話題，提高通信效率有很多種方法，雙工通信就是其中之一。一個SAEA對象在同一時刻只能用來接收數據或發(fā)送數據，有人想，如果一個SAEA對象在同一時刻既能發(fā)送數據又能接受數據，那肯定會提高socket通信效率。恩，很有想法！可是你能讓你的頭在同一時刻既往左轉又往右轉嗎？答案是不行的，那如何實現雙工通信呢？既然一個SAEA對象在同一時刻只能做一件事，那我自定義DuplexSAEA對象，在該對象中封裝兩個SAEA，一個用于接受，一個用于發(fā)送，問題不就解決了嗎。

3）poolOfAcceptEventArgs

       poolOfAcceptEventArgs是個什么東西？它不是個東西，是一個容器，一個容納AcceptSAEA對象的容器。給你兩個socket服務器，你能很快判別兩個服務器性能的優(yōu)異嗎？很簡單，你瞬間向一臺服務器打入5、6萬的連接，看看會不會都連上，如果都連上，說明這臺socket服務器的并發(fā)處理連接的能力還是不錯的。那如何提高socket服務器的并發(fā)連接能力呢？答案：poolOfAcceptEventArgs！

4）消息隊列調度器

       消息隊列調度器主要分為兩種：接受消息隊列、發(fā)送消息隊列。為什么要用消息隊列呢？主要是提高socket服務器的吞吐量。首先我們定義一個隊列Queue，然后編寫N個調度器，不斷從隊列中調度消息，接受隊列調度器用于將消息拋至業(yè)務邏輯層處理，發(fā)送隊列調度器用于調用網絡層發(fā)送消息接口，向指定端口發(fā)送數據。

5）心跳掃描

       有一個困惑：客戶端連接socket服務器，連接沒有斷開，但客戶端掛了，這樣這條連接在socket服務器中就成了釘子戶，落地生根不走了！一個釘子戶還可以忍受，千千萬萬個呢？那就崩潰了！怎樣解決這個問題呢？定時掃描每條連接，如果該條連接在超時時間內沒有IO響應，則關閉它。

6）粘包

       服務器在接受消息包時，如果兩個數據包同時被你服務器收了怎么辦？你會把他當成一個數據包嗎？如果一個數據包斷了，分成兩次被你服務器收了，你會把他們拼接起來嗎？這些就是粘包了，怎么解決？正則表達式掃描！

7）多線程編程

       Socket服務器的編程就是多線程編程，面對多線程，線程間怎樣同步、怎樣避免死鎖？多線程訪問公共資源如何處理，在下面的博文中，我將會為大家具體闡述。

(二) 業(yè)務邏輯層

　　網絡層將解包后的消息包拋至業(yè)務邏輯層，業(yè)務邏輯層收到消息包后，解析消息類型，然后轉入相應的處理流程處理。

　　網絡層應提供發(fā)送消息的接口供業(yè)務邏輯層調用，因為網絡層不會主動發(fā)送消息，發(fā)送消息的操作是由業(yè)務邏輯層來控制的，所以業(yè)務邏輯層應根據具體的業(yè)務應用，封裝不同功能的發(fā)送消息的方法。

(三) 會話層

　　會話層主要用于記錄在線用戶信息，該層隸屬于業(yè)務邏輯層。既然隸屬于業(yè)務邏輯層，那為什么還要獨立出來呢？這主要為以后分布式開發(fā)拓展用，試想，一臺服務器最大能支持多少人同時在線？中國有多少人？如果1億人同時在線，你一臺服務器能支持得了嗎？答案肯定是否定的，所以要分布式開發(fā)。分布式開發(fā)涉及到用戶信息同步的問題，所以會話層就要獨立出來了。

(四) 數據訪問層

　　數據庫執(zhí)行效率是整個socket服務器的瓶頸？為什么呢？舉個例子：假設我們的socket服務器的秒處理消息的條數為3000，每處理一條消息都會保存歷史記錄，那么，如果數據訪問層不想拖網絡層的后腿，那么他的執(zhí)行sql語句的效率也必須達到每秒3000！如果socket服務器和數據庫服務器部署在同一網段上，這個速度是沒有問題的，但如果數據庫服務器部署在外網呢？你的sql語句的執(zhí)行效率能達到那么高嗎？很困難！

　　再思考一個問題：如果網絡層執(zhí)行線程和數據庫執(zhí)行線程是同一個線程，那么網絡層的處理必須等待數據庫執(zhí)行完畢后，才能進行！如果數據庫執(zhí)行效率比較慢，那對整個socket服務器將是一個毀滅性的打擊。

　　那么怎樣將數據訪問層與網絡層分離，讓他們互不影響？如何提高數據庫執(zhí)行效率，讓網絡層的處理速度和數據訪問層的處理速度達到一個平衡？答案：連接池+sql調度器+主從數據庫。

Socket服務器的整體架構就為大家介紹到這里，下面我將會為大家具體闡述各個技術的實現。