最近自学libevent事件驱动库,参考的资料为libevent2.2版本以及张亮提供的《Libevent源码深度剖析》,
参考资料: http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/4957667
libevent好处之类的就不赘述了,libevent和libiop,redis等一样都是采用事件回调机制,这种模式
被称作Reactor模式。正常事件处理流程是应用程序调用某个接口触发某个功能,而Reactor模式需要
我们将这些接口和宿主指针(谁调用这些接口)注册在Reactor,在合适的时机Reactor使用宿主指针
调用注册好的回调函数。
一: Reactor基本知识
Reactor 模式是编写高性能网络服务器的必备技术之一,它具有如下的优点:
1)响应快,不必为单个同步时间所阻塞,虽然 Reactor 本身依然是同步的;
2)编程相对简单,可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题,并且避免了多线程/
进程的切换开销;
3)可扩展性,可以方便的通过增加 Reactor 实例个数来充分利用 CPU 资源;
4)可复用性, reactor 框架本身与具体事件处理逻辑无关,具有很高的复用性;
Reactor模式框架
1) Handle 意思为句柄,在Linux表示文件描述符,在windows是socket或者handle。
2)EventDemultiplexer 表示事件多路分发机制,调用系统提供的I/O多路复用机制,
比如select,epoll,程序先将关注的句柄注册到EventDemultiplexer上,当有关注的事件
到来时,触发EventDemultiplexer通知程序,程序调用之前注册好的回调函数完成消息
相应。对应到 libevent 中,依然是 select、 poll、 epoll 等,但是 libevent 使用结构体eventop
进行了 封装,以统一的接口来支持这些 I/O 多路复用机制,达到了对外隐藏底层系统机制的目的。
3)Reactor——反应器
Reactor,是事件管理的接口,内部使用 event demultiplexer 注册、注销事件;并运行事
件循环,当有事件进入“就绪”状态时,调用注册事件的回调函数处理事件。
对应到 libevent 中,就是 event_base 结构体。
一个典型的Reactor声明方式
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——事件处理程序
事件处理程序提供了一组接口,每个接口对应了一种类型的事件,供 Reactor 在相应的
事件发生时调用,执行相应的事件处理。通常它会绑定一个有效的句柄。
对应到 libevent 中,就是 event 结构体。
下面是两种典型的 Event Handler 类声明方式, 二者互有优缺点。
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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;
// ...
};
二:如何使用libevent库提供的API
1)首先初始化 libevent 库,并保存返回的指针
struct event_base * base = event_init();
实际上这一步相当于初始化一个 Reactor 实例;在初始化 libevent 后,就可以注册事件了。
2)设置event属性和回调函数
调用函数void event_set(struct event *ev, int fd, short event, void (*cb)(int,
short, void *), void *arg);
每个参数的意义:
ev:执行要初始化的 event 对象;
fd:该 event 绑定的“句柄”,对于信号事件,它就是关注的信号;
event:在该 fd 上关注的事件类型,它可以是 EV_READ, EV_WRITE, EV_SIGNAL;
cb:这是一个函数指针,当 fd 上的事件 event 发生时,调用该函数执行处理,它有三个参数,
分别是关注的fd, 关注的事件类型(读/写/信号),回调函数的参数void* arg,调用时由
event_base 负责传入,按顺序,实际上就是 event_set 时的 fd, event 和 arg;
arg:传递给 cb 函数指针的参数;
由于定时事件不需要 fd,并且定时事件是根据添加时( event_add)的超时值设定的,因此
这里 event 也不需要设置。
这一步相当于初始化一个 event handler,在 libevent 中事件类型保存在 event 结构体中。
注意: libevent 并不会管理 event 事件集合,这需要应用程序自行管理;
3)设置 event 从属的 event_base
event_base_set(base, &ev);
这一步相当于指明 event 要注册到哪个 event_base 实例上;
4)将事件添加到事件队列里
event_add(&ev, timeout);
基本信息都已设置完成,只要简单的调用 event_add()函数即可完成,其中 timeout 是定时值;
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这一步相当于调用 Reactor::register_handler()函数注册事件。
5)程序进入无限循环,等待就绪事件并执行事件处理
event_base_dispatch(base);
看一下libevent提供的sample
int main(int argc, char **argv) { struct event evfifo; #ifdef WIN32 HANDLE socket; /* Open a file. */ socket = CreateFileA("test.txt", /* open File */ GENERIC_READ, /* open for reading */ 0, /* do not share */ NULL, /* no security */ OPEN_EXISTING, /* existing file only */ FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, /* normal file */ NULL); /* no attr. template */ if (socket == INVALID_HANDLE_VALUE) return 1; #else struct stat st; const char *fifo = "event.fifo"; int socket; if (lstat(fifo, &st) == 0) { if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG) { errno = EEXIST; perror("lstat"); exit(1); } } unlink(fifo); if (mkfifo(fifo, 0600) == -1) { perror("mkfifo"); exit(1); } /* Linux pipes are broken, we need O_RDWR instead of O_RDONLY */ #ifdef __linux socket = open(fifo, O_RDWR | O_NONBLOCK, 0); #else socket = open(fifo, O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0); #endif if (socket == -1) { perror("open"); exit(1); } fprintf(stderr, "Write data to %s ", fifo); #endif /* Initalize the event library */ event_init(); /* Initalize one event */ #ifdef WIN32 event_set(&evfifo, (evutil_socket_t)socket, EV_READ, fifo_read, &evfifo); #else event_set(&evfifo, socket, EV_READ, fifo_read, &evfifo); #endif /* Add it to the active events, without a timeout */ event_add(&evfifo, NULL); event_dispatch(); #ifdef WIN32 CloseHandle(socket); #endif return (0); }
main函数里调用event_init()初始化一个event_base,
之后调用event_set对event设置了回调函数和读事件关注,
event_add将此事件加入event队列里,超时设置为空
最后调用event_dispatch()进行事件轮训派发。
fifo_read是一个回调函数,格式就是之前说的cb格式
static void fifo_read(evutil_socket_t fd, short event, void *arg) { char buf[255]; int len; struct event *ev = arg; #ifdef WIN32 DWORD dwBytesRead; #endif /* Reschedule this event */ event_add(ev, NULL); fprintf(stderr, "fifo_read called with fd: %d, event: %d, arg: %p ", (int)fd, event, arg); #ifdef WIN32 len = ReadFile((HANDLE)fd, buf, sizeof(buf) - 1, &dwBytesRead, NULL); /* Check for end of file. */ if (len && dwBytesRead == 0) { fprintf(stderr, "End Of File"); event_del(ev); return; } buf[dwBytesRead] = '