Muduo 多线程模型之一个 Sudoku 服务器演变

Muduo 多线程模型之一个 Sudoku 服务器演变2014-04-03 陈硕本文以一个 Sudoku Solver 为例，回顾了并发网络服务程序的多种设计方案，并介绍了使用 muduo 网络库编写多线程服务器的两种最常用手法。以往的例子展现了 Muduo 在编写单线程并发网络服务程序方面的能力与便捷性，今天我们看一看它在多线程方面的表现。

本文代码见： http://code.google.com/p/muduo/source/browse/trunk/examples/sudoku/

下载： http://muduo.googlecode.com/files/muduo-0.2.5-alpha.tar.gz

Sudoku Solver

假设有这么一个网络编程任务：写一个求解数独的程序（Sudoku Solver），并把它做成一个网络服务。

Sudoku Solver 是我喜爱的网络编程例子，它曾经出现在《分布式系统部署、监控与进程管理的几重境界》、《Muduo 设计与实现之一：Buffer 类的设计》、《〈多线程服务器的适用场合〉例释与答疑》等文中，它也可以看成是 echo 服务的一个变种（《谈一谈网络编程学习经验》把 echo 列为三大 TCP 网络编程案例之一）。

写这么一个程序在网络编程方面的难度不高，跟写 echo 服务差不多（从网络连接读入一个 Sudoku 题目，算出答案，再发回给客户），挑战在于怎样做才能发挥现在多核硬件的能力？在谈这个问题之前，让我们先写一个基本的单线程版。

协议

一个简单的以 /r/n 分隔的文本行协议，使用 TCP 长连接，客户端在不需要服务时主动断开连接。

请求：[id:]〈81digits〉/r/n

响应：[id:]〈81digits〉/r/n 或者 [id:] NoSolution/r/n

其中[id:]表示可选的 id，用于区分先后的请求，以支持 Parallel Pipelining，响应中会回显请求中的 id。Parallel Pipelining 的意义见赖勇浩的《以小见大——那些基于 protobuf 的五花八门的 RPC（2）》，或者见我写的《分布式系统的工程化开发方法》第 54 页关于 out-of-order RPC 的介绍。

〈81digits〉是 Sudoku 的棋盘，9x9 个数字，未知数字以 0 表示。

如果 Sudoku 有解，那么响应是填满数字的棋盘；如果无解，则返回 NoSolution 。

例子1：

请求： 000000010400000000020000000000050407008000300001090000300400200050100000000806000/r/n

< p>响应： 693784512487512936125963874932651487568247391741398625319475268856129743274836159/r/n

< p>例子2：

请求： a:000000010400000000020000000000050407008000300001090000300400200050100000000806000/r/n

响应： a:693784512487512936125963874932651487568247391741398625319475268856129743274836159/r/n

例子3：

请求： b:000000010400000000020000000000050407008000300001090000300400200050100000000806005/r/n

响应：b:NoSolution/r/n

基于这个文本协议，我们可以用 telnet 模拟客户端来测试 sudoku solver，不需要单独编写 sudoku client。SudokuSolver 的默认端口号是 9981，因为它有 9x9=81 个格子。