《ranch 源代码分析 （Erlang实现的网络库）》

1) 语言底层：最显着的不同是erlang是解释型动态语言，C++是静态的。
2) 语言功能：Erlang是函数式和轻量级进程（要彻底理解函数式最直接的就是通读SICP）。变量不可变。所以，函数是没有状态的，状态体现在函数的参数上。而C++可以修改一切内存.
   另外轻量级进程：进程是用户态级别的结构体。所以进程的创建和切换代价很小。而C++的pthread对应系统的一个线程.
3) 设计范式：个人理解，从代码上erlang中的一个模块对应C++的一个类，都是封装了对一个实体的操作. 不同的是C++的操作是和对象绑定的（编译器自动把对象的指针作为成员函数的第一个参数），而erlang是手动把要操作的实体作为第一个参数。
   erlang中的进程对应到C++的一份对象; erlang中的一个消息对应c++的一次对象的函数调用; 由于erlang中的进程是廉价的，所以有着和C++完全不同的面向进程的编程范式。因此OTP抽象出了’server模式‘，’监督模式‘，’状态机模式‘等模式。
   而C++的23种设计模式本身就是基于单线程的思路。
   举个例子，在C++中调用成员函数 `A a; a.f();' 被编译器翻译成 `A::f(&a);'。
   而erlang中调用模块的函数修改对象的状态，要这样做 `A:f(Ref)'，Ref是要修改的对象，A:f是修改对象的方法。

1) 要使用ranch首先要启动ranch，application:start(ranch)。
2) 提供一个回调模块echo_protocol。
3) 启动ranch监听ranch:start_ranch_acceptors_suplistener。

ranch_sup监督者会启动一个ranch_server，负责维护配置信息，低层存储用ets。ranch_server是gen_server模式，接收各种消息。
仔细察看ranch_server.erl。这个模块提供了操作ranch_server的各种函数。
这个模块文件中所有被export出来的函数，就是对外部的接口，即外部模块可以通过调用这些模块改变’对象‘的状态。对象就是ranch_server进程。对象的指针就是每个函数的第一个参数。
举个例子 函数`set_port(Ref, Port)'修改Ref指向对象的port。

{ok, _} = ranch:start_listener(tcp_echo, 1,
        ranch_tcp, [{port, 5555}], echo_protocol, []),

注意：整个ranch对外面的接口全部在ranch.erl中。这里通过调用ranch:start_listener启动监听，同时提供一个数据到达后的回调函数。
 tcp_echo：标志ranch之上的应用。所有的操作都要把tcp_echo带上。
 ranch_tcp：ranch提供tcp和ssl两种协议。实现多态.
 [{port, 5555}]：tcp的参数。
 echo_protocol：回调函数。

Res = supervisor:start_child(ranch_sup, child_spec(Ref, NbAcceptors,
         Transport, TransOpts, Protocol, ProtoOpts)),

注意：此时代码还是运行在tcp_echo的进程中。
 ranch:start_listener在ranch_sup的监督树中添加一个ranch_listener_sup的监督进程。进程的描述由函数 `child_spec` 产生。

{{ranch_listener_sup, Ref}, {ranch_listener_sup, start_link, [
        Ref, NbAcceptors, Transport, TransOpts, Protocol, ProtoOpts
    ]}, permanent, 5000, supervisor, [ranch_listener_sup]}.

到这里tcp_echo_app返回。下面的工作交给ranch内部的相关模块。

这个模块是ranch中最重要的模块了。acceptors 池的管理，conns的管理都是该模块负责.

ranch_listener_sup 会启动两个监督者：ranch_conns_sup 和 ranch_acceptors_sup。

init({Ref, NbAcceptors, Transport, TransOpts, Protocol}) ->
    ChildSpecs = [
        %% conns_sup
        {ranch_conns_sup, {ranch_conns_sup, start_link,
                [Ref, Transport, Protocol]},
            permanent, infinity, supervisor, [ranch_conns_sup]},
        %% acceptors_sup
        {ranch_acceptors_sup, {ranch_acceptors_sup, start_link,
                [Ref, NbAcceptors, Transport, TransOpts]
            }, permanent, infinity, supervisor, [ranch_acceptors_sup]}
    ],
    {ok, {{rest_for_one, 10, 10}, ChildSpecs}}.

注意：一定要把ranch_conns_sup放在前面。监督者行为模式会根据顺序启动.

起的是监督者的作用，监控处理连接的进程 (回调函数运行的进程)。但并没有实现 supervisor 模式，因为这个监督者做的事情并不是简单的启动子进程。还要做检查子进程的状态，处理最大连接数等。

start_link(Ref, Transport, Protocol) ->
    proc_lib:start_link(?MODULE, init, [self(), Ref, Transport, Protocol]).

启动一个子进程，执行init函数。init函数初始化loop的状态。

%% CurConns -> 当前连接数目
     %% MaxConns -> 最大连接数
     %% conns sup 进程一直循环使用 receive 接收消息
     loop(State=#state{parent=Parent, ref=Ref,
                transport=Transport, protocol=Protocol, opts=Opts,
        max_conns=MaxConns}, CurConns, NbChildren, Sleepers) ->
        receive
    %% ranch acceptor 获取 client socket 后，发送消息给 conns sup 进程
    %% 此时 client socket 控制进程为 conns sup
        {?MODULE, start_protocol, To, Socket} ->
                     %% 启动新进程，子进程就是最开始的地方使用者指定的回调 echo_protocol:start_link
            case Protocol:start_link(Ref, Socket, Transport, Opts) of 
                {ok, Pid} ->
                             %% 把socket的控制权从当前进程转给echo_protocol子进程，只有这样它才能收到网络数据。
                    ％％ 注意：这个时候子进程是阻塞住的，这是必须的！因为这个时候子进程还没有控制权，收不到数据。
                    Transport:controlling_process(Socket, Pid),
                    %% 给子进程发送消息， 唤醒子进程。
                    Pid ! {shoot, Ref}, 
                    put(Pid, true),
                    CurConns2 = CurConns + 1,
                    ％％ 如果还没有到达最大的连接数目
                    if CurConns2 < MaxConns ->
                                     %% 给 acceptor 进程发送消息，此时acceptor进程阻塞在start_protocol函数的receive
                            To ! self(),  
                            loop(State, CurConns2, NbChildren + 1,
                                Sleepers);
                        true ->
                        %% 如果大于最大连接数，当前 acceptor 进入休眠队列（acceptor进程一直在等待消息）
                        ％％ 注意：Sleeper多了一个acceptor进程。Erlang就是通过不停的更改参数，来改变进程的状态。
                            loop(State, CurConns2, NbChildren + 1,
                                [To|Sleepers])
                    end;
            end;
        %% echo_protocol子进程exit时，发送 EXIT 新号给连接的进程，也就是 conns sup
        ％％ 通过设置trap_exit，来捕获退出消息。
        ％％ 从Sleeper的头部取出一个acceptor，给它发送消息，让它唤醒，继续接受新的连接。
        {'EXIT', Pid, _} ->
            erase(Pid),
            [To|Sleepers2] = Sleepers,
            To ! self(),
            loop(State, CurConns - 1, NbChildren - 1, Sleepers2);
    end.

一个简化版的loop函数。列出了两个最重要的消息类型。
 1) start_protocol消息。这个消息的发送由调用本模块的start_protocol函数产生。在ranch_acceptor模块中，当有一个新的连接进来后调用该函数.

start_protocol(SupPid, Socket) ->
            SupPid ! {?MODULE, start_protocol, self(), Socket},
            ％％ 这个地方ranch_acceptor会同步的等在这个地方 ！！！
            receive SupPid -> ok end.

这个消息会使ranch_conns_sup启动一个子进程 ‘Protocol:start_link(Ref, Socket, Transport, Opts)’。Protocol就是使用者最初提供的一个回调。
 2) ‘EXIT’消息， 通过设置 process_flag(trap_exit, true) 可以捕获到子进程的退出消息。并且唤醒一个阻塞的acceptor进程。

执行accept进程的监督者，accept进程的个数是由NbAcceptors控制。
首先使用模块Transport:listen监听端口。
注意：Transport是一个变量，也就是说Erlang可以通过这种方式实现多态。
然后把conns_sup监督者的pid和listen返回的socket传给每一个acceptor子进程。

%% 参数：(tcp_echo, 1, ranch_tcp, [{port, 5555}])
    init([Ref, NbAcceptors, Transport, TransOpts]) ->
    {ok, Socket} = Transport:listen(TransOpts),
    %% acceptor 池配置的多大，就有多少 ranch_acceptor
    Procs = [
        {{acceptor, self(), N}, {ranch_acceptor, start_link, [
            LSocket, Transport, ConnsSup
        ]}, permanent, brutal_kill, worker, []}
            || N <- lists:seq(1, NbAcceptors)],
    {ok, {{one_for_one, 10, 10}, Procs}}.
    ```
#### ranch_acceptor进程
     ranch_acceptor的个数和Nbacceptors一样。
     Erlang中可以多个进程同时accept一个socket。
     ```
     loop(LSocket, Transport, ConnsSup) ->
    _ = case Transport:accept(LSocket, infinity) of
        {ok, CSocket} ->
                ％％ 获取的连接的socket控制权转交给conns_sup进程，conns_sup再把控制权转交给它的子进程。
            Transport:controlling_process(CSocket, ConnsSup),
            %% 同步的调用，需要等待 conns sup 进程 生成echo_protocol子进程后，返回 self() 为止。
            ranch_conns_sup:start_protocol(ConnsSup, CSocket);
        {error, Reason} when Reason =/= closed ->
            ok
    end,
    ?MODULE:loop(LSocket, Transport, ConnsSup)