工具类分析-rak::ChunkStatistics

最新推荐文章于 2025-12-03 16:20:36 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-03 16:20:36 发布 · 362 阅读

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#工具 #iterator #vector #reference #download #p2p

本文详细介绍了P2P及BT下载的核心机制，特别是如何通过统计不同块(chunk)的稀缺性来决定下载顺序，利用torrent::ChunkStatistics类实现这一功能。文章深入探讨了该类的实现细节及其在BT协议中的应用场景。

P2P的核心特点决定了P2P必须从多个peer下载，这样必然要求将下载的内容分段-chunk，在这些chunk中先下哪一个呢？或者说哪一个chunk最宝贵呢，市场经济早就告诉了我们，物以稀为贵。这也是BT chunk选择算法最重要最基本的，当然在不同的应用中还会加上一些权重（比如视音频的索引chunk，谁让人家是衔玉而生呢），为了确定稀缺度，我们需要进行精确的汇总统计，torrent::ChunkStatistics 类就完成这个工作.

原型: class ChunkStatistics: public std::vector<uint8_t>

说明: vector派生类，下标为chunk index, 值为“市场上”货物数目，如[1]=10 表示index为1的chunk有10个peer拥有。既然是统计chunk数的，其必然是归download，所有peer共享一个，在实际中是DownloadMain的成员变量m_chunkStatistics

调用时机：在BT协议中，当peer握手成功后，交换bitfield会调用received_connect；在收到HAV Message时会调用received_have_chunk；在Peer断开时会调用received_disconnect。

注意：因为是 uint8_t的vector，这表示最大的统计数是 255个，由函数 should_add(PeerChunks* pc) 进行检查

成员变量:

size_type m_complete; //拥有所有chunk的peer数，即seeder数
size_type m_accounted; //拥有部分chunk的peer数，即leecher数

核心函数:

//初始化vector 大小，参数：chunk 数目，由 DownloadMain::open调用
void ChunkStatistics::initialize(size_type s) {
if(!empty())
throwinternal_error("ChunkStatistics::initialize(...) called on an initialized object.");

base_type::resize(s);
}

//PeerConnectionBase::initialize 函数中调用，pc->using_counter记录是否被统计过
void ChunkStatistics::received_connect(PeerChunks* pc) {
  if (pc->using_counter())
    throw internal_error("ChunkStatistics::received_connect(...) pc->using_counter() == true.");
    //peer是seeder
  if (pc->bitfield()->is_all_set()) {
    pc->set_using_counter(true);
    m_complete++;

  } else if (!pc->bitfield()->is_all_unset() && should_add(pc)) {
    //peer是leech
    pc->set_using_counter(true);
    m_accounted++;
    
    iterator itr = base_type::begin();

    //加
    for (Bitfield::size_type index = 0; index < pc->bitfield()->size_bits(); ++index, ++itr)
      *itr += pc->bitfield()->get(index);
  }
}

//PeerConnectionBase::cleanup调用
void
ChunkStatistics::received_disconnect(PeerChunks* pc) {

  //没有统计过.
  if (!pc->using_counter())
    return;

  pc->set_using_counter(false);

  if (pc->bitfield()->is_all_set()) {
    m_complete--;

  } else {
    if (m_accounted == 0)
      throw internal_error("ChunkStatistics::received_disconnect(...) m_accounted == 0.");

    m_accounted--;

    iterator itr = base_type::begin();

    //减.
    for (Bitfield::size_type index = 0; index < pc->bitfield()->size_bits(); ++index, ++itr)
      *itr -= pc->bitfield()->get(index);
  }
}
//PeerConnection
  
   ::read_have_chunk(uint32_t index) 调用

  void
ChunkStatistics::received_have_chunk(PeerChunks* pc, uint32_t index, uint32_t length) {
  // When the bitfield is empty, it is very cheap to add the peer to
  // the statistics. It needs to be done here else we need to check if
  // a connection has sent any messages, else it might send a bitfield.
  if (pc->bitfield()->is_all_unset() && should_add(pc)) {

    if (pc->using_counter())
      throw internal_error("ChunkStatistics::received_have_chunk(...) pc->using_counter() == true.");

    pc->set_using_counter(true);
    m_accounted++;
  }

  pc->bitfield()->set(index);
  pc->peer_rate()->insert(length);
  
  if (pc->using_counter()) {

    base_type::operator[](index)++;

    //peer由leech 转变为 seeder 
    if (pc->bitfield()->is_all_set()) {
      if (m_accounted == 0)
    throw internal_error("ChunkStatistics::received_disconnect(...) m_accounted == 0.");
      
      m_complete++;
      m_accounted--;
      
      for (iterator itr = base_type::begin(), last = base_type::end(); itr != last; ++itr)
    *itr -= 1;
    }

  } else {

    if (pc->bitfield()->is_all_set()) {
      pc->set_using_counter(true);
      m_complete++;
    }
  }
}

   //获得index的统计数
  const_reference     rarity(size_type n) const       { return base_type::operator[](n); }
  const_reference     operator [] (size_type n) const { return base_type::operator[](n); }