结构

1. handles

资源的标志.这些资源通常包含网络连接,文件,定时器,同步对象等.handles 被用在注册服务器来标记socket,以便同步事件复用(Synchronous Event Demultiplexer)能等待这些资源就绪.注册服务器对两种事件感兴趣,一是连接事件(connetion events)一是可读事件(read events),分别代表传入新的客户端连接和记录数据.注册服务器对每个客户端都保持一个独立的连接.每一条连接对应server上的一个socket ,这个socket在reactor模式中称为handle.在这个模式中,具体的来说,handle就是concrete event handler的文件描述符

2. synchronous events demultiplexer

阻塞等待handles集之中有事件就绪.当有handle就绪时返回.其中一个常用的I/O事件复用就是select()函数.

3. initiation dispatcher

一个注册,删除,分配event handlers的接口. synchronous events demultiplexer负责等待新事件发生.当synchronous events demultiplexer检测到新事件,它将通知initiation dispatcher 去调用特定的事件处理器(event handlers).事件包括:连接接受事件(connection acceptance events),数据读写事件(data i/o事件),超时事件(time out events)

4. event handler

抽象类(或接口).包含一个hook method等待具体子类实现

5. concrete event handler

实现了hook method,也就是处理特定事件的特定方法.应用程序在initiation dispatcher中注册concrete event handler去处理特定类型的事件.当事件到达,inittiation dispatcher调用该类事件对应的concrete event handler的hook method.

协作

1 : 注册event handler

应用程序在initiation dispatcher中注册concrete event handler,这就意味着应用程序把某类特定事件(handle)和此concrete event handler关联在了一起.之后若有此类事件发生,initiation dispatcher 将通知(notify)此concrete event handler.

Initiation dispatcher 要求每个event handler回传他们自己的handle,其实就是他们自己的文件描述符fd.以便initiation dispatcher 记录.

2 : 启动event loop

当所有的event handlers注册完毕,应用程序调用initiation dispatcher的handle_events()函数启动event loop.event loop的具体代码见下.

Handle_events(){
For(;;){ //event loop
Select(handlers); //select 无事件时阻塞
Foreach h in handlers //遍历handlers,处理就绪的事件
h.handle_event(event)
endforeach
  }
}

这时,initiation dispatcher使用Synchronous Event Demultiplexer等待这些handles上的事件发生.

3 : 事件就绪

当一个对应着事件源的handle就绪, Synchronous Event Demultiplexer通知initiation dispatcher.例如:一个TCP socket 可读就绪

4 : 处理事件

收到某handle就绪的通知 后,Initiation dispatcher 触发对应event handler的hook method来处理就绪事件

Linux中的epoll

Epoll简直是为reactor而生的.epoll_create()创建的就是initiation dispatcher,又名reactor.

Epoll_ctl()可以实现了注册,删除,修改handlers(或称 event).epoll_wait()就是synchronous events demultiplexer.

标准编程:

#define IPADDRESS   "127.0.0.1"
#define PORT 8787
#define MAXSIZE 1024
#define LISTENQ 5
#define FDSIZE 1000
#define EPOLLEVENTS 100 listenfd = socket_bind(IPADDRESS,PORT); struct epoll_event events[EPOLLEVENTS]; //创建一个描述符
epollfd = epoll_create(FDSIZE); //添加监听描述符事件
add_event(epollfd,listenfd,EPOLLIN); //循环等待 event loop
for ( ; ; ){
//该函数返回已经准备好的描述符事件数目
ret = epoll_wait(epollfd,events,EPOLLEVENTS,-);
//处理接收到的连接
handle_events(epollfd,events,ret,listenfd,buf);
} //事件处理函数
static void handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int listenfd,char *buf)
{
int i;
int fd;
//进行遍历;这里只要遍历已经准备好的io事件。num并不是当初epoll_create时的FDSIZE。
for (i = ;i < num;i++)
{
fd = events[i].data.fd;
//根据描述符的类型和事件类型进行处理
if ((fd == listenfd) &&(events[i].events & EPOLLIN))
handle_accpet(epollfd,listenfd);
else if (events[i].events & EPOLLIN)
do_read(epollfd,fd,buf);
else if (events[i].events & EPOLLOUT)
do_write(epollfd,fd,buf);
}
} //添加事件
static void add_event(int epollfd,int fd,int state){
struct epoll_event ev;
ev.events = state;
ev.data.fd = fd;
epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&ev);
} //处理接收到的连接
static void handle_accpet(int epollfd,int listenfd){
int clifd;
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t cliaddrlen;
clifd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&cliaddrlen);
if (clifd == -)
perror("accpet error:");
else {
printf("accept a new client: %s:%d\n",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port); //添加一个客户描述符和事件
add_event(epollfd,clifd,EPOLLIN);
}
} //读处理
static void do_read(int epollfd,int fd,char *buf){
int nread;
nread = read(fd,buf,MAXSIZE);
if (nread == -) {
perror("read error:");
close(fd); //记住close fd
delete_event(epollfd,fd,EPOLLIN); //删除监听
}
else if (nread == ) {
fprintf(stderr,"client close.\n");
close(fd); //记住close fd
delete_event(epollfd,fd,EPOLLIN); //删除监听
}
else {
printf("read message is : %s",buf);
//修改描述符对应的事件,由读改为写
modify_event(epollfd,fd,EPOLLOUT);
}
} //写处理
static void do_write(int epollfd,int fd,char *buf) {
int nwrite;
nwrite = write(fd,buf,strlen(buf));
if (nwrite == -){
perror("write error:");
close(fd); //记住close fd
delete_event(epollfd,fd,EPOLLOUT); //删除监听
}else{
modify_event(epollfd,fd,EPOLLIN);
}
memset(buf,,MAXSIZE);
} //删除事件
static void delete_event(int epollfd,int fd,int state) {
struct epoll_event ev;
ev.events = state;
ev.data.fd = fd;
epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_DEL,fd,&ev);
} //修改事件
static void modify_event(int epollfd,int fd,int state){
struct epoll_event ev;
ev.events = state;
ev.data.fd = fd;
epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_MOD,fd,&ev);
}

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