基于libuv的网络通信接口系统的设计与实现

摘要

基于node.js的异步事件处理模块libuv，提出了一种使用tcp传输协议的高并发异步网络通信接口系统，该系统应用于服务端框架，主要实现了三个功能模块：网络连接管理、数据协议解析接口、消息分发器。各模块的设计以面向对象的五大设计原则为基础，利用良好的设计接口，可以进行重新设计进行模块替换。将网络连接管理模块设计成适用于客户端的连接体系，则可以将本接口系统应用于客户端。
　　研究软件复用技术，重点分析面向对象开发模式的软件复用，系统针对复用技术进行一系列设计，提供良好接口给上层业务逻辑。利用本接口系统，不同应用程序只需要定制各自需求的传输数据和数据处理模块，无需关注网络连接，数据分发等具体技术细节。
　　介绍网络通信技术，分析osi七层模型，研究网络通信的分层机制，对比主流网络IO模型，详细分析五种IO模型的特点和区别。针对异步IO模式，着重分析通信系统的体系结构设计。对libuv进行整体架构分析，区别其对文件IO，网络IO的支持机制，对其事件驱动的运行机制进行深入的讨论，重点分析其循环的 tick过程。为本系统所使用的libuv所提供的非阻塞套接字使用接口进行详解。
　　使用libuv非阻塞套接字，利用其异步特性，设计网络连接管理。研究数据分层，设计各层功能数据结构，实现字符流数据与协议数据，协议数据与具体业务的相互转换。对具体业务逻辑进行通用接口设计，包括数据封装接口，数据解析接口，数据处理函数接口，服务对象接口，加密策略接口等。
　　系统致力于开发一个通用的网络通信接口，应用本系统的开发过程中，无需关心网络通信的技术细节。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外相关研究情况

1.4本文的主要研究内容

2 相关技术分析

2.1 软件复用技术

2.2 网络通信技术

2.3 网络I/O模式

2.4 libuv库分析

2.5 本章小结

3 网络通信接口系统的分析与设计

3.1 网络通信接口系统需求分析

3.2 网络通信接口系统总体设计

3.3 网络通信接口系统功能设计

3.4 数据结构和数据安全设计

3.5 本章小结

4 网络通信接口系统的实现与测试

4.1 网络通信接口系统的实现环境

4.2 网络通信接口系统功能实现

4.3 系统测试与分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献