kcp-go源碼解析
對kcp-go的源碼解析，有錯誤之處，請一定告之。
sheepbao 2017.0612
概念
ARQ:自動重傳請求(Automatic Repeat-reQuest,ARQ)是OSI模型中數據鏈路層的錯誤糾正協議之一.
RTO:Retransmission TimeOut
FEC:Forward Error Correction
kcp簡介
kcp是一個基於udp實現快速、可靠、向前糾錯的的協議，能以比TCP浪費10%-20%的帶寬的代價，換取平均延遲降低30%-40%，且最大延遲降低三倍的傳輸效果。純算法實現，並不負責底層協議（如UDP）的收發。查看官方文檔kcp
kcp-go是用go實現了kcp協議的一個庫，其實kcp類似tcp，協議的實現也很多參考tcp協議的實現，滑動窗口，快速重傳，選擇性重傳，慢啟動等。
kcp和tcp一樣，也分客戶端和監聽端。
kcp協議
layer model
KCP header
KCP Header Format
代碼結構
着重研究兩個文件kcp.go和sess.go
kcp淺析
kcp是基於udp實現的，所有udp的實現這里不做介紹，kcp做的事情就是怎么封裝udp的數據和怎么解析udp的數據，再加各種處理機制，為了重傳，擁塞控制，糾錯等。下面介紹kcp客戶端和服務端整體實現的流程，只是大概介紹一下函數流，不做詳細解析，詳細解析看后面數據流的解析。
kcp client整體函數流
和tcp一樣，kcp要連接服務端需要先撥號，但是和tcp有個很大的不同是，即使服務端沒有啟動，客戶端一樣可以撥號成功，因為實際上這里的撥號沒有發送任何信息，而tcp在這里需要三次握手。
客戶端大體的流程如上面所示，先Dial，建立udp連接，將這個連接封裝成一個會話，然后啟動一個go程，接收udp的消息。
kcp server整體函數流
服務端的大體流程如上圖所示，先Listen，啟動udp監聽，接着用一個go程監控udp的數據包，負責將不同session的數據寫入不同的udp連接，然后解析封裝將數據交給上層。
kcp 數據流詳細解析
不管是kcp的客戶端還是服務端，他們都有io行為，就是讀與寫，我們只分析一個就好了，因為它們讀寫的實現是一樣的，這里分析客戶端的讀與寫。
kcp client 發送消息
讀寫都是在sess.go文件中實現的，Write方法：
假設發送一個hello消息，Write方法會先判斷發送窗口是否已滿，滿的話該函數阻塞，不滿則kcp.Send("hello"),而Send函數實現根據mss的值對數據分段，當然這里的發送的hello，長度太短，只分了一個段，並把它們插入發送的隊列里。
接着判斷參數writeDelay，如果參數設置為false，則立馬發送消息，否則需要任務調度后才會觸發發送，發送消息是由flush函數實現的。
flush函數非常的重要，kcp的重要參數都是在調節這個函數的行為，這個函數只有一個參數ackOnly，意思就是只發送ack，如果ackOnly為true的話，該函數只遍歷ack列表，然后發送，就完事了。 如果不是，也會發送真實數據。 在發送數據前先進行windSize探測，如果開啟了擁塞控制nc=0，則每次發送前檢測服務端的winsize，如果服務端的winsize變小了，自身的winsize也要更着變小，來避免擁塞。如果沒有開啟擁塞控制，就按設置的winsize進行數據發送。
接着循環每個段數據，並判斷每個段數據的是否該重發，還有什么時候重發：
- 如果這個段數據首次發送，則直接發送數據。
- 如果這個段數據的當前時間大於它自身重發的時間，也就是RTO，則重傳消息。
- 如果這個段數據的ack丟失累計超過resent次數，則重傳，也就是快速重傳機制。這個resent參數由
resend參數決定。 - 如果這個段數據的ack有丟失且沒有新的數據段，則觸發ER，ER相關信息ER
最后通過kcp.output發送消息hello，output是個回調函數，函數的實體是sess.go的：
output函數才是真正的將數據寫入內核中，在寫入之前先進行了fec編碼，fec編碼器的實現是用了一個開源庫github.com/klauspost/reedsolomon，編碼以后的hello就不是和原來的hello一樣了，至少多了幾個字節。 fec編碼器有兩個重要的參數reedsolomon.New(dataShards, parityShards, reedsolomon.WithMaxGoroutines(1))，dataShards和parityShards，這兩個參數決定了fec的冗余度，冗余度越大抗丟包性就越強。
kcp的任務調度器
其實這里任務調度器是一個很簡單的實現，用一個全局變量updater來管理session，代碼文件為updater.go。其中最主要的函數
任務調度器實現了一個堆結構，每當有新的連接，session都會插入到這個堆里，接着for循環每隔interval時間，遍歷這個堆，得到entry然后執行entry.s.update()。而entry.s.update()會執行s.kcp.flush(false)來發送數據。
總結
這里簡單介紹了kcp的整體流程，詳細介紹了發送數據的流程，但未介紹kcp接收數據的流程，其實在客戶端發送數據后，服務端是需要返回ack的，而客戶端也需要根據返回的ack來判斷數據段是否需要重傳還是在隊列里清除該數據段。處理返回來的ack是在函數kcp.Input()函數實現的。具體詳細流程下次再介紹。