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《Socket通信框架设计与工程实践》
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本课程属于:002-网络编程与高并发服务
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Socket通信框架设计与工程实践
共计 30 章节
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01
课程导入与Socket通信全景
目标=Socket在进程通信与网络编… · TCP/UDP协议栈关系 · 阻塞/非阻塞/IO多路复用/异步IO…
Socket
课程导入
02
Socket编程基础与最小可用通信
目标=socket/bind/lis… · TCP三次握手与四次挥手在代码中的体… · 字节序与地址结构
Socket
编程基础
03
TCP粘包与拆包问题剖析
目标=粘包与拆包的成因 · 长连接与短连接差异 · 定长/分隔符/长度字段等常见解决方案
TCP
粘包
04
应用层协议设计入门
目标=消息头与消息体结构 · 魔数/版本/序列号/长度字段/校验和 · 心跳与超时
应用层协议设计入…
目标=消息头
05
阻塞式Socket服务端工程化
目标=多进程/多线程并发模型 · 连接生命周期管理 · 资源释放与异常处理
Socket
阻塞式
06
IO多路复用核心机制
目标=select/poll/epo… · 水平触发与边缘触发 · 事件循环基本结构
IO
多路复用核心机制
07
Reactor模式与事件驱动框架
目标=单Reactor单线程/多线程… · Acceptor/Handler/E… · 事件注册与分发
Reactor
模式
08
Proactor与异步IO模型
目标=异步IO接口与完成通知机制 · Reactor与Proactor对比 · Windows IOCP与Linux…
Proactor
IO
09
Socket框架的线程模型设计
目标=IO线程与业务线程分离 · 线程池与任务队列 · 锁与无锁队列
Socket
框架的线程模型设…
10
连接管理与生命周期
目标=连接建立 · 认证 · 保活
连接管理
生命周期
11
心跳、超时与断线重连
目标=心跳包设计 · 超时判定与重传 · 指数退避重连
心跳
超时
12
序列化与编解码框架
目标=二进制与文本协议对比 · Protobuf/Thrift/JS… · 编解码器接口设计
序列化
编解码框架
13
缓冲区与内存管理
目标=读缓冲区与写缓冲区设计 · 环形缓冲区 · 动态扩容与收缩
缓冲区
内存管理
14
高性能Socket框架的零拷贝与系统调用优化
目标=sendfile/splice… · mmap · TCP_NODELAY/SO_REU…
Socket
高性能
15
Socket框架的异常处理与容错
目标=连接重置 · 半开连接 · 超时
Socket
框架的异常处理
16
安全通信与TLS集成
目标=TLS握手流程 · 证书与密钥管理 · OpenSSL集成
TLS
安全通信
17
跨平台Socket编程
目标=Windows与Linux差异 · WSAStartup与epoll/k… · 字节序与对齐
Socket
跨平台
18
Socket框架的配置与可观测性
目标=配置加载与热更新 · 日志分级与结构化日志 · 指标采集(QPS/延迟/连接数)
Socket
框架的配置
19
压力测试与性能调优
目标=基准测试方法 · wrk/iperf/自定义压测工具 · 吞吐量与延迟权衡
压力测试
性能调优
20
基于Socket框架的RPC雏形
目标=服务注册与发现 · 请求响应关联 · 超时与重试
Socket
RPC
21
消息推送与长连接网关
目标=海量连接管理 · 广播与组播 · 离线消息
消息推送
长连接网关
22
Socket框架在物联网与实时通信中的应用
目标=MQTT/CoAP对比 · 设备接入与鉴权 · 低功耗与弱网优化
Socket
框架
23
分布式Socket框架的扩展
目标=多进程/多机部署 · 服务间通信 · 消息队列解耦
Socket
分布式
24
Socket框架的测试策略
目标=单元测试 · 集成测试 · 端到端测试
Socket
框架的测试策略
25
代码质量与重构
目标=模块划分与接口设计 · 依赖注入与可测试性 · 设计模式在Socket框架中的应用
代码质量
重构
26
开源Socket框架剖析
目标=Netty/Boost.Asi… · 事件模型 · 线程模型
Socket
开源
27
从零设计一个轻量级Socket框架
目标=需求分析 · 架构设计 · 模块划分
Socket
从零设计一个轻量…
28
轻量级Socket框架核心实现
目标=事件循环 · Acceptor · Connector
Socket
轻量级
29
框架工程化与发布
目标=构建系统 · 依赖管理 · 版本管理
框架工程化
发布
30
综合实战与课程总结
目标=完整项目案例(如即时通讯服务端… · 性能优化复盘 · 常见坑与最佳实践
综合实战
课程总结
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