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Ranch模块的作用是什么

Ranch模块的作用是什么，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

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ranch_listener_sup模块

介绍

此模块是ranch调用的一个模块，用来处理所有的监听和网络连接中心。
该模块的创建时由ranch:start_listener函数启动的基于监督者进程ranch_sup的子进程

功能函数介绍

  • erlang的map结构 #{},#{name =>"test"} 注意区分两种表达式: =>(可以用来更新映射和创建新的映射) :=(只能更新映射，在键不存在时会抛出异常)

  • start_link:创建supervisor进程，并且将创建这个进程的参数保存到ranch_server中。
    1.Ref 监听者实例别名
    2.Transport socket进程的创建者
    3.protocol 实际的功能执行者

  • init:ranch_listener_sup进程创建成功的调用函数。
    主要做了下面的事情:
    1.创建子进程ranch_conns_sup,传入的参数有Ref,Transport,Protocol三个。这个进程的功能是管理所有的外部连接。
    2.创建子进程ranch_acceptors_sup,传入参数是Ref,Transport(可选两种：tcp,ssl).这个进程就是实际的对外端口监听者
    3.将该进程的{Ref,self()(自己的进程pid)}存入到ranch_server
    4.进程是以reset_for_one的方式启动这两个进程，则表明这两个进程是有依赖关系的。如果ranch_conns_sup挂了，则一定也会挂掉ranch_acceptors_sup,然后重新一次重启这两个进程
    5.实际中，ranch_acceptors_sup的启动是依赖ranch_conns_sup进程的，所以，必须ranch_conns_sup进程必须先启动

ranch_conns_sup模块

介绍

接受socket连接的进程，创建Protocol进程，并且监控这些进程的退出

功能函数介绍

  • start_link:这个进程必须的，因为该进程是以supervisor创建的子进程，必须有此函数。
    该进程不是gen_server的标准，而是采用原始的proc_lib:start_link创建的进程，传入的参数包括 父进程id,Ref,Transport,Protocol

  • init:通过start_link函数调用本模块的init函数。
    该函数做了一下的功能：
    1.设置process_flag(trap_exit,true)，标识是可以接受link模块的退出信息
    2.设置{Ref,self()}到ranch_server保存数据
    3.从ranch_server和TransOpts中获取相应的初始化信息，并保存到loop循环的#state中
    4.proc_lib:init_ack(Parent, {ok, self()}) 这是是内部的proc_lib的实现，标识告诉父进程，进程创建成功了,并会返回给父进程一个{ok,Pid(当前创建进程的pid)}

  • loop:执行主要的逻辑
    1.{?MODULE,start_protocol, To, Socket}：socket收到连接，发送该进程，创建Protocol进程。在此进程创建的时候需要注意，实例进程创建进程的返回值一定要注意，{ok, Pid}表示自己对自己进程关闭负责，而{ok,SupPid,ProtocolPid}则表示，该进程是有一个conns_sup进程来管理这些启动的进程。此处ranch是提供了两种方法来处理。
    2.{？MODULE,active_connections,To,Tag}:获取该进程激活的连接数
    3.{remove_connection, Ref,Pid}:移除连接，此处注意，当前只是计数减一，并没有真正的关闭进程 4.{set_max_conns}:重新设置最大的连接数，如果sleeper里面有数据，则会将这些链接重新启用 5.{‘EXIT’,Parent,Reason}：此处Parent指的是ranch_listener_sup进程，如果父进程关闭，则无条件的关闭启动的所有连接进程
    6.{'EXIT',Pid,Reason}:link的进程关闭了，则清理pid.此处要注意，该进程link的pid不能设置process_flag(trap_exit,true),负责就不会收到此断开信息。如果有睡眠的连接进程等待，则激活这些连接进程。
    7.{system,From,Request}:调用系统的指令.gen_server的terminate,code_change函数都和此有关系。目前看到的支持3中大类，1.suspended 挂起 2.running 获取一些模块的信息 3.terminating 关闭进程
    8.{'$gen_call', {To, Tag}, Request(which_children,count_children)}:To:标识是From,即发起者的进程pid,Tag=erlang:monitor(process,Process)即发起者监听接受方的MRef信息，在收到信息后，取消monitor,并返回信息。并且此种请求时通过同步的方式请求。具体的调用方法是：gen_server:call(SupPid,which_children)的方式请求

  • start_protocol:此方法由socket进程发起，同步创建实例，执行loop的第一种情况

  • active_connections:同步请求活跃的连接数，和loop的第8中情况相似，也可以已第8种情况替代

  • handshake:此方法大调用于loop的第1中情况，将启动的实例进程pid和socket进行绑定。并且验证，启动实例。如果当前的连接数已满，则阻塞住socket进程。如果条件满足，则确认绑定成功。

  • terminate(#stat{shutdown=brutal_kill},Reason,):关闭此进程，此函数是有system触发的，system_terminate()函数调用terminate,直接结束。brutal_kill标识是直接kill掉。

  • terminate(#state{shutdown=integer()}):表示是非直接关闭，等待进程的自我了断。

  • kill_children:直接杀死进程，杀死前unlinke(Pid),避免收到进程杀死的信息

  • shutdown_children,wait_children:这两个函数时相互配合使用的，在exit(P,shutdown)成功时，会收到wait_children的{‘DOWN,,process,Pid,’}的信息，显示的知道有多少个进程被中断。

  • system_continue,system_terminate,system_code_change:这三个函数，是配合system的命令在sys模块默认调用的，目前来看，主要有3个功能，system_continue:用来获取一些进程的信息；system_terminate:用来系统中断进程；system_code_change:用来进程一些数据的更新处理

  • report_error：对错误写日志记录

ranch_acceptors_sup 连接接受监督者模块

介绍

设置监听socket,将此socket同时分发给ranch_accpetor 接受者，监听连接

函数分析

  • start_link:启动进程的入口，使用supervisor的模式启动进程

  • init:1.获取连接监督者，获取Transport的配置信息，更具配置的监听连接数，通过one_for_one的方式创建一定数量的监听连接进程，来监听外部连接

  • recevie 的机制

%% 通过设置receive after 0,优先处理{alarm,X}的消息。因为在超时时间为0的receive中，会立即触发一个超时，但是在此之前，
系统会尝试对邮箱进行模式匹配，所以此方法，可以对消息优先处理，可以用于清空邮箱中的所有消息。
1.优先匹配例子
priority_receive()->　　
　　　　receive
　　　　　　{alarm,X}->
　　　　after 0->
            receive
　　　　　　　　Any->
　　　　　　　　　Any
　　　　　　end
　　　　end.
2.清空邮箱所有消息
flush(Logger) ->
	receive Msg ->
		ranch:log(warning,
			"Ranch acceptor received unexpected message: ~p~n",
			[Msg], Logger),
		flush(Logger)
	after 0 ->
		ok
	end.

  • 拓展：为什么在call一个进程时，timeout了，但是call 的进程也会执行完消息处理？

节选自gen.erl
do_call(Process, Label, Request, Timeout) ->
    try erlang:monitor(process, Process) of
	Mref ->
	    %% If the monitor/2 call failed to set up a connection to a
	    %% remote node, we don't want the '!' operator to attempt
	    %% to set up the connection again. (If the monitor/2 call
	    %% failed due to an expired timeout, '!' too would probably
	    %% have to wait for the timeout to expire.) Therefore,
	    %% use erlang:send/3 with the 'noconnect' option so that it
	    %% will fail immediately if there is no connection to the
	    %% remote node.

	    catch erlang:send(Process, {Label, {self(), Mref}, Request},
		  [noconnect]),
	    receive
		{Mref, Reply} ->
		    erlang:demonitor(Mref, [flush]),
		    {ok, Reply};
		{'DOWN', Mref, _, _, noconnection} ->
		    Node = get_node(Process),
		    exit({nodedown, Node});
		{'DOWN', Mref, _, _, Reason} ->
		    exit(Reason)
	    after Timeout ->
		    erlang:demonitor(Mref, [flush]),
		    exit(timeout)
	    end
    catch
	error:_ ->
	    %% Node (C/Java?) is not supporting the monitor.
	    %% The other possible case -- this node is not distributed
	    %% -- should have been handled earlier.
	    %% Do the best possible with monitor_node/2.
	    %% This code may hang indefinitely if the Process 
	    %% does not exist. It is only used for featureweak remote nodes.
	    Node = get_node(Process),
	    monitor_node(Node, true),
	    receive
		{nodedown, Node} -> 
		    monitor_node(Node, false),
		    exit({nodedown, Node})
	    after 0 -> 
		    Tag = make_ref(),
		    Process ! {Label, {self(), Tag}, Request},
		    wait_resp(Node, Tag, Timeout)
	    end
    end.

从上面代码中可以看到，是在本地进程monitor了被call的进程,并且erlang:send的方式发送信息，此时再receive一个阻塞等待结果返回，然后再TimeOut的时候，如果还没有返回，则返回给进程exit(timeout)的错误信息。所以，就会出现，虽然timeout了，被调的进程还是会处理完，而不能当作被调进程没有收到处理。
如何避免？：1,从源头避免，确保call的进程处理信息足够简单，不超时 2.采用cast,或 ！ 替代处理
参考网址：Erlang中带超时的receive

ranch_acceptor模块

简介

此模块用来接收外部的socket连接。并通知ranch_conns_sup通知业务进程启动并且绑定到该socket进程

函数介绍

  • start_link:次数采用原始的spawn_link函数启动一个进程，返回{ok, Pid}

  • loop:1.通过Transport:accept阻塞进程，直到接收到一个连接进来，然后绑定该连接的socket先到connsSup上，然后调用ranch_conns_sup:start_protocol启动一个实例进程，进行绑定。
    {ok, CSocket}:标识连接成功，并且创建了一个连接的socket,进行启动和绑定操作
    {error,emfile}:大量的并发操作调用，导致操作系统的文件描述符数量被瞬间用完，抛出emfile.此处应为会同时创建多个连接进程，和多个外部的socket连接，则必然会出现此种情况。在晚上看到过，有人在使用了1024个连接，https之后，就会出现问题，导致连接不成功。贴上网址如下：http://erlang.org/pipermail/erlang-questions/2015-January/082446.html
    {error,closed}:表明listening socket 关闭了
    ?MODULE:loop(_):此方法是可以保证，在版本更新时，总是调用到最新的模块函数

  • flush:每一次循环是，都清空掉该进程接收到的其他非accepotr消息

  • 关于连接出现{error,emfile}的问题：
    1.此错误标识同时创建了多个链接进程，导致操作系统的文件描述符数量被瞬间用完导致。
    2.有两种I/O处理，一个异步和一个同步。异步I/O下，这个会比较容易实现，需要给予一定的过载保护，防止过分压榨底层系统的性能。
    3.两种方式：1、设置 ulimit -n 10480 2.修改 /etc/security/limit.conf文件的句柄数量

        limit.conf 
    #                 
    #

    #*               soft    core            0
    #*               hard    rss             10000
    #@student        hard    nproc           20
    #@faculty        soft    nproc           20
    #@faculty        hard    nproc           50
    #ftp             hard    nproc           0
    #@student        -       maxlogins       4

    * soft nproc 65535
    * hard nproc 65535
    * soft nofile 65535
    * hard nofile 65535
    # End of file

4.参考网址：
[erlang-questions] {error,emfile}
从EMFILE和ENFILE说起，fd limit的问题（一）
EMFILE，too many open files的解决方案

此处记录问题：

  • 1.如果设置cert密匙，客户端是如何发送的，并且服务器又是如何验证的

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