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C/C++技術(shù)知識(shí)點(diǎn):深入淺出-服務(wù)器高并發(fā)庫(kù)libevent(二)

更新時(shí)間:2017-11-30 來(lái)源:黑馬程序員 瀏覽量:

上一章,我們簡(jiǎn)單介紹了libevent的環(huán)境的安裝,和簡(jiǎn)單的事例。現(xiàn)在先不要著急分析他的代碼,在這里我首先要介紹一個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞“Reactor模式”。

2.1 Reactor的事件處理機(jī)制

我們應(yīng)該很清楚函數(shù)的調(diào)用機(jī)制。

1. 程序調(diào)用函數(shù)

2. 函數(shù)執(zhí)行

3. 程序等待函數(shù)將結(jié)果和控制權(quán)返回給程序

4. 程序繼續(xù)處理和執(zhí)行

Reactor 被翻譯成 反應(yīng)堆,或者反應(yīng)器。 Re-actor 發(fā)音。

他是一種事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制。和普通函數(shù)調(diào)用的不同之處在于, 應(yīng)用程序不是主動(dòng) 的調(diào)用某刻API完成處理,而是恰恰相反,reactor逆置了事件的處理流程,應(yīng)用程序需要提供相應(yīng)的接口注冊(cè)到reacotr上。如果相應(yīng)的事件發(fā)生。Reacotr將主動(dòng)調(diào)用應(yīng)用程序注冊(cè)的接口,這些接口就是我們常常說(shuō)的“回調(diào)函數(shù)”。

我們使用libevent框架也就是想利用這個(gè)框架去注冊(cè)相應(yīng)的事件和回調(diào)函數(shù)。

當(dāng)這些事件發(fā)生時(shí),libevent會(huì)調(diào)用這些注冊(cè)好的回調(diào)函數(shù)處理相應(yīng)的事件(I/O讀寫(xiě)、定時(shí)和信號(hào))

通過(guò)reactor調(diào)用函數(shù),不是你主動(dòng)去調(diào)用函數(shù),而是等著系統(tǒng)調(diào)用。

一句話:“不用打電話給我們,我么會(huì)打電話通知你”。

舉個(gè)例子,你去應(yīng)聘某xx公司,面試結(jié)束后。

“普通函數(shù)調(diào)用機(jī)制”公司的HR比較懶,不會(huì)記你的聯(lián)系方式,那咋辦,你只能面試完自己打電話問(wèn)結(jié)果。有沒(méi)有被錄取啊,還是被拒絕了。

“Reacotr”公司的HR就記下了你的聯(lián)系方式,結(jié)果出來(lái)后HR會(huì)主動(dòng)打電話通知你。有沒(méi)有被錄取啊,還是悲劇了。你不用自己打電話去問(wèn),實(shí)際上你也不能,你沒(méi)有HR的聯(lián)系方式。

2.2 Reactor模式的優(yōu)點(diǎn)

Reactor模式是編寫(xiě)高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的必備技術(shù)之一,它具有如下的優(yōu)點(diǎn):

1)響應(yīng)快,不必為單個(gè)同步時(shí)間所阻塞,雖然Reactor本身依然是同步的;

2)編程相對(duì)簡(jiǎn)單,可以最大程度的避免復(fù)雜的多線程及同步問(wèn)題,并且避免了多線程/進(jìn)程的切換開(kāi)銷(xiāo);

3)可擴(kuò)展性,可以方便的通過(guò)增加Reactor實(shí)例個(gè)數(shù)來(lái)充分利用CPU資源;

4)可復(fù)用性,reactor框架本身與具體事件處理邏輯無(wú)關(guān),具有很高的復(fù)用性;

2.3 Reactor模式的必備條件

1) 事件源

Linux上是文件描述符,Windows上就是Socket或者Handle了,這里統(tǒng)一稱為“句柄集”;程序在指定的句柄上注冊(cè)關(guān)心的事件,比如I/O事件。

2) event demultiplexer——事件多路分發(fā)機(jī)制

由操作系統(tǒng)提供的I/O多路復(fù)用機(jī)制,比如select和epoll。

程序首先將其關(guān)心的句柄(事件源)及其事件注冊(cè)到event demultiplexer上;

當(dāng)有事件到達(dá)時(shí),event demultiplexer會(huì)發(fā)出通知“在已經(jīng)注冊(cè)的句柄集中,一個(gè)或多個(gè)句柄的事件已經(jīng)就緒”;

程序收到通知后,就可以在非阻塞的情況下對(duì)事件進(jìn)行處理了。

對(duì)應(yīng)到libevent中,依然是select、poll、epoll等,但是libevent使用結(jié)構(gòu)體eventop進(jìn)行了封裝,以統(tǒng)一的接口來(lái)支持這些I/O多路復(fù)用機(jī)制,達(dá)到了對(duì)外隱藏底層系統(tǒng)機(jī)制的目的。

3) Reactor——反應(yīng)器

Reactor,是事件管理的接口,內(nèi)部使用event demultiplexer注冊(cè)、注銷(xiāo)事件;并運(yùn)行事件循環(huán),當(dāng)有事件進(jìn)入“就緒”狀態(tài)時(shí),調(diào)用注冊(cè)事件的回調(diào)函數(shù)處理事件。

對(duì)應(yīng)到libevent中,就是event_base結(jié)構(gòu)體。

一個(gè)典型的Reactor聲明方式:

class Reactor

{

public:

int register_handler(Event_Handler *pHandler, int event);

int remove_handler(Event_Handler *pHandler, int event);

void handle_events(timeval *ptv);

// ...

};

4) Event Handler——事件處理程序

事件處理程序提供了一組接口,每個(gè)接口對(duì)應(yīng)了一種類(lèi)型的事件,供Reactor在相應(yīng)的事件發(fā)生時(shí)調(diào)用,執(zhí)行相應(yīng)的事件處理。通常它會(huì)綁定一個(gè)有效的句柄。

對(duì)應(yīng)到libevent中,就是event結(jié)構(gòu)體。

下面是兩種典型的Event Handler類(lèi)聲明方式,二者互有優(yōu)缺點(diǎn)。

class Event_Handler

{

public:

virtual void handle_read() = 0;

virtual void handle_write() = 0;

virtual void handle_timeout() = 0;

virtual void handle_close() = 0;

virtual HANDLE get_handle() = 0;

// ...

};

class Event_Handler

{

public:

// events maybe read/write/timeout/close .etc

virtual void handle_events(int events) = 0;

virtual HANDLE get_handle() = 0;

// ...

};

上面講到了Reactor的基本概念、框架和處理流程,對(duì)Reactor有個(gè)基本清晰的了解后,再來(lái)對(duì)比看libevent就會(huì)更容易理解了,接下來(lái)就正式進(jìn)入到libevent的代碼世界了,加油!


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作者:黑馬程序員C/C++培訓(xùn)學(xué)院


首發(fā):http://c.itheima.com/


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