libevent简单介绍

http://blog.csdn.net/mafuli007/article/details/7476014

1      简介

主页：http://www.monkey.org/~provos/libevent/。

libevent是一个事件触发的网络库，适用于windows、linux、bsd等多种平台，内部使用select、epoll、kqueue等系统调用管理事件机制。

编译库代码，编译脚本会判断OS支持哪种类型的事件机制（select、epoll或kqueue），然后条件编译相应代码，供上层使用的接口仍然是保持统一的。

libevent支持用户使用三种类型的事件，分别是网络IO、定时器、信号三种。定时器的数据结构使用最小堆（Min Heap），以提高效率。网络IO和信号的数据结构采用了双向链表(TAILQ)。在实现上主要有3种链表:EVLIST_INSERTED, EVLIST_ACTIVE, EVLIST_TIMEOUT，一个ev在这3种链表之间被插入或删除，处于EVLIST_ACTIVE链表中的ev最后将会被调度执行。

有许多开源项目使用libevent，例如memcached。使用libevent，使得memcached可以适应多种操作系统。Libevent对底层异步函数提供了较薄封装，库本身没有消耗过多性能；另外，使用堆排序管理定时器队列，提供了较高的性能。

2      使用介绍

2.1   网络IO

2.1.1  代码例子

//事件回调处理函数

Static void MyCallBack(const int fd, constshort which, void *arg)

{

If(EV_READ==which){

//读事件处理

}

……

}

Int main(int argc, char** argv)

{

//初始化libevent

structevent_base *pEventBase;

pEventBase =event_init();

intsock=socket(……);

struct eventevent;

event_set(&event , sock, EV_READ | EV_PERSIST,MyCallBack, (void*)0 );

event_base_set(pEventBase, &event);

event_add(&event, 0);

event_base_loop(pEventBase, 0);

Return0;

}

2.1.2  基本函数介绍

event_init：初始化libevent库。

event_set：赋值structevent结构。可以用event_add把该事件结构增加到事件循环，用event_del从事件循环中删除。支持的事件类型可以是下面组合：EV_READ（可读）,  EV_WRITE（可写），EV_PERSIST（除非调用event_del，否则事件一直在事件循环中）。

event_base_set：修改structevent事件结构所属的event_base为指定的event_base。Libevnet内置一个全局的event_base结构。多个线程应用中，如果多个线程都需要一个libevent事件循环，需要调用event_base_set修改事件结构基于的event_base。

event_add：增加事件到事件监控中。

event_base_loop：事件循环。调用底层的select、poll或epoll等，如监听事件发生，调用事件结构中指定的回调函数。

2.2   定时器

2.2.1  代码例子

struct event g_clockevent;

struct event_base *g_pEventBase;

void clock_handler(const int fd, constshort which, void *arg)

{

staticbool initialized = false;

if(initialized) {

evtimer_del(&g_clockevent);

}

else {

initialized= true;

}

evtimer_set(&g_clockevent, clock_handler, (void*) 0);

//定时器时间

structtimeval t ;

t.tv_sec=1;

t.tv_usec=0;

event_base_set(g_pEventBase, &me->m_clockevent);

if(evtimer_add(&clock_handler, &t) == -1){

return;

}

//自定义事件处理

.....

}

int main(int argv, char** argc)

{

g_pEventBase=event_init();

clock_handler(0,0,(void*)0);

return0;

}

2.2.2  基本函数介绍

evtimer_set: 设置定时器事件。

evtimer_add: 增加定时器时间。

3      源代码简介

Libevent在底层select、pool、kqueue和epoll等机制基础上，封装出一致的事件接口。可以注册可读、可写、超时等事件，
指定回调函数；当事件发生后，libevent调用回调函数，可以在回调函数里实现自定义功能。前面例子已经展现了如何使用libevent接口。

本节探讨一下libevent实现机制。

3.1   重要结构体

struct eventop：对select/pool/epoll/kqueue等底层函数，按照该结构提供的接口方式，封装接口统一的函数。

struct eventop {

constchar *name;

void*(*init)(struct event_base *);

int(*add)(void *, struct event *);

int(*del)(void*, struct event *);

int(*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *);

void(*dealloc)(struct event_base *, void *);

/*set if we need to reinitialize the event base */

intneed_reinit;

};

struct event_base：相当于一个事件池。一个线程一个。使用提供的API，把需要监控的事件结构加入到该事件池中。

struct event_base {

conststruct eventop *evsel;   //指向编译时选择的一个select/pool/epoll/kqueue接口封装对象。

void*evbase;

intevent_count;            /* counts numberof total events */

intevent_count_active;  /* counts number ofactive events */

intevent_gotterm;         /* Set to terminateloop */

intevent_break;            /* Set toterminate loop immediately */

/*active event management */

structevent_list **activequeues; //活动事件队列

intnactivequeues;

/*signal handling info */

structevsignal_info sig;

structevent_list eventqueue;  //监听事件队列

structtimeval event_tv;

structmin_heap timeheap; //定时器时间堆

structtimeval tv_cache;

};

线程事件循环使用底层机制异步监控事件。

struct event：事件结构。

struct event {

TAILQ_ENTRY(event) ev_next;

TAILQ_ENTRY(event) ev_active_next;

TAILQ_ENTRY(event) ev_signal_next;

unsignedint min_heap_idx;   /* for managingtimeouts */

structevent_base *ev_base;  //事件输入的evnet_base

intev_fd;

shortev_events;

shortev_ncalls;

short*ev_pncalls;   /* Allows deletes incallback */

structtimeval ev_timeout;

intev_pri;             /* smaller numbers arehigher priority */

void(*ev_callback)(int, short, void *arg);
 //回调函数

void*ev_arg;

intev_res;             /* result passed toevent callback */

intev_flags;

};

3.2   主要函数介绍

按照使用libevnet库顺序，看一下相关函数做什么操作。

3.2.1  event_init

调用event_base_new，初始化struct event_base对象。

event_base_new里做了如下工作：

1、 申请内存

2、 初始化定时器堆和事件队列

3、 为event_base对象选择底层事件函数封装对象。根据编译选项，初始化eventops全局对象。该对象存放指向底层select/pool/epoll等功能的封装函数。

4、 初始化活动队列。

3.2.2  event_set

初始化structevent对象。

1、 把参数中指定初始化的事件对象的ev_base指向全局的current_base。

2、 赋值回调函数、描述符、监视事件等变量。

3.2.3  event_base_set

把struct event对象指向的event_base对象赋值为指定的对象。

event_set函数把event对象的ev_base指向全局的current_base，多线程环境下，如需要用自己的event_base对象，需要调用event_base_set重新指定event_base对象。

3.2.4  event_add

增加指定event到监控池里。

1、 对于读、写、信号事件，调用封装的add函数，调用底层select/pool/epoll相关函数，增加到操作系统事件监控里。对于
epoll，调用的是epoll_add函数。Epoll_add函数调用epoll_ctl添加事件监控，libevent使用水平触发方式。把监听时
间加入到event_base的事件队列中。

2、 对应定时器事件，加入到event_base的定时器最小堆里。

3、 对信号事件，调用evsignal_add，加入事件处理队列中。

3.2.5  event_base_loop

事件循环，事件发生后，调用相应回调函数。

1、 计算最近的超时时间：定时器最小堆按照超时时间排序，取最小的超时时间；如已有活动事件或指定不阻塞，超时时间为0。

2、 调用dispatch。对epoll，对应epoll_dispatch函数。该函数调用epoll_wait监控指定事件。

3、 把到了超时时间的时间加入到活动事件队列。从超时时间最小堆中依次取最小超时时间和当前时间比较，对小于/等于当前时间的事件，加入到活动事件队列。

4、 循环调用活动事件队列中所有事件的回调函数。

epoll_dispatch：

1.      计算epoll_wait函数需要的超时时间，把时间转换成微妙。

2.      如epoll_wait被信号中断，把相应信号对应的事件加入到活动事件队列。

3.      如监视的描述上发生了特定事件，把相应事件对象加入到活动事件队列。