Lighttpd1.4.20源码分析之插件系统（1）plugin结构体和插件接口

在lighttpd中，使用插件的形式来增加服务的功能。同时，lighttpd提供了一个插件的公共接口给开发者，方便第三方提供额外的插件。Lighttpd的插件接口主要提供在plugin.h文件中。其中，plugin结构体是最核心的部分。

plugin结构体的定义如下：

 1 typedef struct 
 2 {
 3     size_t version;
 4 
 5     buffer *name;                /* name of the plugin */
 6 
 7     void *(*init) ();
 8     handler_t(*set_defaults) (server * srv, void *p_d);
 9     handler_t(*cleanup) (server * srv, void *p_d);
10 
11     /*
12      * is called ... 纯虚函数，在子类中要予以赋值。
13      */
14     handler_t(*handle_trigger) (server * srv, void *p_d);    /* once a second */
15     handler_t(*handle_sighup) (server * srv, void *p_d);    /* at a signup */
16     handler_t(*handle_uri_raw) (server * srv, connection * con, void *p_d); /* after uri_raw is set */
17     handler_t(*handle_uri_clean) (server * srv, connection * con, void *p_d);/* after uri is set */
18     handler_t(*handle_docroot) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* getting the document-root */
19     handler_t(*handle_physical) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* mapping url to physical path */
20     handler_t(*handle_request_done) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* at the end of a request */
21     handler_t(*handle_connection_close) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* at the end of a connection */
22     handler_t(*handle_joblist) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* after all events are handled */
23     handler_t(*handle_subrequest_start) (server * srv, connection * con, void *p_d);
24 
25     /*
26      * when a handler for the request has to be found 
27      */
28     handler_t(*handle_subrequest) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* */
29     handler_t(*connection_reset) (server * srv, connection * con, void *p_d);    /* */
30     void *data;
31 
32     /*
33      * dlopen handle 
34      */
35     void *lib;
36 } plugin;

 

可以看出，在结构体plugin的设计中，作者使用了面向对象的思想。plugin结构体就是一个虚基类，其中的数据成员，如name，version等都是子类公有的。而随后的一系列函数指针则是虚函数，这些函数指针在plugin结构体中并没有进行赋值，要求所有的子类必须对其进行赋值。不同的子类对这些函数指针赋不同的值，在进行函数调用的时候就可以实现多态。

另外，c语言毕竟不支持面向对象，因此，在通过c实现面向对象的时候大多情况先是要靠人的理解，而不是语言上的约束。如，这里说plugin结构体是一个虚基类，实际上所有的子类都是这个结构体的实例，而子类的实例只有一个，也就是他自己。这就和C++中的子类不同了。

在plugin结构体中，version成员比较重要。很明显，这个成员标记这个插件的版本。在plugin结构体中定义的那一系列函数指针是插件的对外接口，也就是插件对lighttpd的接口，lighttpd只知道这些接口，通过调用这些接口来完成工作。随着lighttpd的不断改进，这些接口可能满足不了服务器的要求，因此要对其进行改进，这样就有可能造成以前开发的插件无法使用。通过version成员，在加载插件的时候判断这个插件是否符合当前服务器的版本，也就是接口是否相符。如果不相符，则不加载插件，这样就可以避免由于接口的不相符造成服务器的崩溃等问题。

这些函数指针在lighttpd的文档中被称作'hooks'。分为serverwide hooks和connectionwide hooks，serverwide hooks是有服务器调用的，主要处理一些初始化等辅助的工作，包括：init，cleanup, set_defaults, handle_trigger和handle_sighup。connectionwide hooks主要是面向连接的，在处理连接的时候调用这些hooks完成相应的工作。这些hooks大部分在函数http_response_prepare()中被调用。

至于这些hooks是在哪被调用，都完成哪些功能，在后面分析具体的插件的时候会详细介绍。有兴趣的读者可以阅读lighttpd源码包中doc文件夹下的plugins文件。

在plugin.h中，plugin结构体的定义后面还有一堆的函数声明：

 int plugins_load(server * srv);
2 void plugins_free(server * srv);

这两个很明显是加载和释放插件函数。

 1 handler_t plugins_call_handle_uri_raw(server * srv, connection * con);
 2 handler_t plugins_call_handle_uri_clean(server * srv, connection * con);
 3 handler_t plugins_call_handle_subrequest_start(server * srv, connection * con);
 4 handler_t plugins_call_handle_subrequest(server * srv, connection * con);
 5 handler_t plugins_call_handle_request_done(server * srv, connection * con);
 6 handler_t plugins_call_handle_docroot(server * srv, connection * con);
 7 handler_t plugins_call_handle_physical(server * srv, connection * con);
 8 handler_t plugins_call_handle_connection_close(server * srv, connection * con);
 9 handler_t plugins_call_handle_joblist(server * srv, connection * con);
10 handler_t plugins_call_connection_reset(server * srv, connection * con);
11 
12 handler_t plugins_call_handle_trigger(server * srv);
13 handler_t plugins_call_handle_sighup(server * srv);
14 
15 handler_t plugins_call_init(server * srv);
16 handler_t plugins_call_set_defaults(server * srv);
17 handler_t plugins_call_cleanup(server * srv);

这一系列的plugins_call_XXXXX函数则是插件对外的接口。也就是说，lighttpd服务器通过这些函数，调用插件进行工作。lighttpd在调用插件的时候并不知道到底调用的是哪些插件，而仅仅调用上面的函数。这些函数再调用相应的插件的函数，从而完成工作。具体怎么调用插件的函数，放在后面的文章中介绍。

最后面的config_XXXXXX函数是处理一些配置问题，暂不讨论。

在plugin.h文件中还定义了一些宏：

 1 #define SERVER_FUNC(x) \
 2         static handler_t x(server *srv, void *p_d)
 3 #define CONNECTION_FUNC(x) \
 4     static handler_t x(server *srv, connection *con, void *p_d)
 5 #define INIT_FUNC(x)  static void *x()
 6 
 7 #define FREE_FUNC          SERVER_FUNC
 8 #define TRIGGER_FUNC       SERVER_FUNC
 9 #define SETDEFAULTS_FUNC   SERVER_FUNC
10 #define SIGHUP_FUNC        SERVER_FUNC
11 #define SUBREQUEST_FUNC    CONNECTION_FUNC
12 #define JOBLIST_FUNC       CONNECTION_FUNC
13 #define PHYSICALPATH_FUNC  CONNECTION_FUNC
14 #define REQUESTDONE_FUNC   CONNECTION_FUNC
15 #define URIHANDLER_FUNC    CONNECTION_FUNC

前面的三个宏（SERVER_FUNC, CONNECTION_FUNC和INIT_FUNC）定义了函数签名的模板。后面的一系列宏和plugin结构体中的函数指针对应，确定这些函数指针所对应的函数签名。

在进行插件开发的时候，插件中的函数签名要使用上面的宏来生成。这样可以保证接口的统一。

最后，还要提一下plugin.c文件中的结构体：

 typedef struct 
2 {
3     PLUGIN_DATA;
4 } plugin_data;

PLUGIN_DATA是一个宏，定义为：#define PLUGIN_DATA  size_t id。

这个结构体用来存放插件所需要使用的数据，这个结构体作为plugin结构体中函数指针的最后一个参数：void *p_d传入对应的函数中。在plugin.c结构体中plugin_data的定义很简单，仅仅包含一个数据成员id。在mod_*.c/h文件中，同样也包含有plugin_data结构体的定义。如：mod_cgi.c中，

 typedef struct {
2     PLUGIN_DATA;
3     buffer_pid_t cgi_pid;
4     buffer *tmp_buf;
5     buffer *parse_response;
6     plugin_config **config_storage;
7     plugin_config conf;
8 } plugin_data;

在mod_cml.h中：

 typedef struct {
2     PLUGIN_DATA;
3     buffer *basedir;
4     buffer *baseurl;
5     buffer *trigger_handler;
6     plugin_config **config_storage;
7     plugin_config conf;
8 } plugin_data;

等等。

这些定义有一个共通的特点，那就是第一个成员都是PLUGIN_DATA。这又是一个技巧。所有这些plugin_data相当于是plugin.c中plugin_data的子类。这些子类开始的部分和父类相同，这就允许子类的指针转换成父类指针，然后再转换回去，并保证数据不会丢失。这样，lighttpd所面对的插件数据接口是plugin.c中定义的plugin_data，当lighttpd在调用插件中的函数，并把数据传进去的时候，插件可以再把数据的类型还原回去。这样，对于lighttpd，所面对的数据接口就只有一个，插件所需要的数据可以不对lighttpd公开，这就很好的隐藏了数据。同时也简化了lighttpd的复杂度，提高了程序的扩展性。

下一篇中，将解释lighttpd中插件的加载和初始化。