libevent源码深度剖析六
libevent源码深度剖析六
——初见事件处理框架
张亮
前面已经对libevent的事件处理框架和event结构体做了描述,现在是时候剖析libevent对事件的详细处理流程了,本节将分析
libevent的事件处理框架event_base和libevent注册、删除事件的具体流程,可结合前一节libevent对event的管理。
1 事件处理框架-event_base
回想Reactor模式的几个基本组件,本节讲解的部分对应于Reactor框架组件。在libevent中,这就表现为event_base结构体,结构体声明如下,它位于event-internal.h文件中:
- struct event_base {
- const struct eventop *evsel;
- void *evbase;
- int event_count; /* counts number of total events */
- int event_count_active; /* counts number of active events */
- int event_gotterm; /* Set to terminate loop */
- int event_break; /* Set to terminate loop immediately */
- /* active event management */
- struct event_list **activequeues;
- int nactivequeues;
- /* signal handling info */
- struct evsignal_info sig;
- struct event_list eventqueue;
- struct timeval event_tv;
- struct min_heap timeheap;
- struct timeval tv_cache;
- };
下面详细解释一下结构体中各字段的含义。
1)evsel和evbase这两个字段的设置可能会让人有些迷惑,这里你可以把evsel和evbase看作是类和静态函数的关系,比如添加事件时的调
用行为:evsel->add(evbase, ev),实际执行操作的是evbase;这相当于class::add(instance,
ev),instance就是class的一个对象实例。
evsel指向了全局变量static const struct eventop *eventops[]中的一个;
前面也说过,libevent将系统提供的I/O demultiplex机制统一封装成了eventop结构;因此eventops[]包含了select、poll、kequeue和epoll等等其中的若干个全局实例对象。
evbase实际上是一个eventop实例对象;
先来看看eventop结构体,它的成员是一系列的函数指针, 在event-internal.h文件中:
struct eventop {
const char *name;
void *(*init)(struct event_base *); // 初始化
int (*add)(void *, struct event *); // 注册事件
int (*del)(void *, struct event *); // 删除事件
int (*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *); // 事件分发
void (*dealloc)(struct event_base *, void *); // 注销,释放资源
/* set if we need to reinitialize the event base */
int need_reinit;
};
也就是说,在libevent中,每种I/O demultiplex机制的实现都必须提供这五个函数接口,来完成自身的初始化、销毁释放;对事件的注册、注销和分发。
比如对于epoll,libevent实现了5个对应的接口函数,并在初始化时并将eventop的5个函数指针指向这5个函数,那么程序就可以使用epoll作为I/O demultiplex机制了,这个在后面会再次提到。
2)activequeues是一个二级指针,前面讲过libevent支持事件优先级,因此你可以把它看作是数组,其中的元素activequeues[priority]是一个链表,链表的每个节点指向一个优先级为priority的就绪事件event。
3)eventqueue,链表,保存了所有的注册事件event的指针。
4)sig是由来管理信号的结构体,将在后面信号处理时专门讲解;
5)timeheap是管理定时事件的小根堆,将在后面定时事件处理时专门讲解;
6)event_tv和tv_cache是libevent用于时间管理的变量,将在后面讲到;
其它各个变量都能因名知意,就不再啰嗦了。
2 创建和初始化event_base
创建一个event_base对象也既是创建了一个新的libevent实例,程序需要通过调用event_init()(内部调用event_base_new函数执行具体操作)函数来创建,该函数同时还对新生成的libevent实例进行了初始化。
该函数首先为event_base实例申请空间,然后初始化timer mini-heap,选择并初始化合适的系统I/O 的demultiplexer机制,初始化各事件链表;
函数还检测了系统的时间设置,为后面的时间管理打下基础。
3 接口函数
前面提到Reactor框架的作用就是提供事件的注册、注销接口;根据系统提供的事件多路分发机制执行事件循环,当有事件进入“就绪”状态时,调用注册事件的回调函数来处理事件。
Libevent中对应的接口函数主要就是:
- int event_add(struct event *ev, const struct timeval *timeout);
- int event_del(struct event *ev);
- int event_base_loop(struct event_base *base, int loops);
- void event_active(struct event *event, int res, short events);
- void event_process_active(struct event_base *base);
本节将按介绍事件注册和删除的代码流程,libevent的事件循环框架将在下一节再具体描述。
对于定时事件,这些函数将调用timer
heap管理接口执行插入和删除操作;对于I/O和Signal事件将调用eventopadd和delete接口函数执行插入和删除操作
(eventop会对Signal事件调用Signal处理接口执行操作);这些组件将在后面的内容描述。
1)注册事件
函数原型:
int event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv)
参数:ev:指向要注册的事件;
tv:超时时间;
函数将ev注册到ev->ev_base上,事件类型由ev->ev_events指明,如果注册成功,ev将被插入到已注册链表中;如果tv不是NULL,则会同时注册定时事件,将ev添加到timer堆上;
如果其中有一步操作失败,那么函数保证没有事件会被注册,可以讲这相当于一个原子操作。这个函数也体现了libevent细节之处的巧妙设计,且仔细看程序代码,部分有省略,注释直接附在代码中。
- int event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv)
- {
- struct event_base *base = ev->ev_base; // 要注册到的event_base
- const struct eventop *evsel = base->evsel;
- void *evbase = base->evbase; // base使用的系统I/O策略
- // 新的timer事件,调用timer heap接口在堆上预留一个位置
- // 注:这样能保证该操作的原子性:
- // 向系统I/O机制注册可能会失败,而当在堆上预留成功后,
- // 定时事件的添加将肯定不会失败;
- // 而预留位置的可能结果是堆扩充,但是内部元素并不会改变
- if (tv != NULL && !(ev->ev_flags & EVLIST_TIMEOUT)) {
- if (min_heap_reserve(&base->timeheap,
- 1 + min_heap_size(&base->timeheap)) == -1)
- return (-1); /* ENOMEM == errno */
- }
- // 如果事件ev不在已注册或者激活链表中,则调用evbase注册事件
- if ((ev->ev_events & (EV_READ|EV_WRITE|EV_SIGNAL)) &&
- !(ev->ev_flags & (EVLIST_INSERTED|EVLIST_ACTIVE))) {
- res = evsel->add(evbase, ev);
- if (res != -1) // 注册成功,插入event到已注册链表中
- event_queue_insert(base, ev, EVLIST_INSERTED);
- }
- // 准备添加定时事件
- if (res != -1 && tv != NULL) {
- struct timeval now;
- // EVLIST_TIMEOUT表明event已经在定时器堆中了,删除旧的
- if (ev->ev_flags & EVLIST_TIMEOUT)
- event_queue_remove(base, ev, EVLIST_TIMEOUT);
- // 如果事件已经是就绪状态则从激活链表中删除
- if ((ev->ev_flags & EVLIST_ACTIVE) &&
- (ev->ev_res & EV_TIMEOUT)) {
- // 将ev_callback调用次数设置为0
- if (ev->ev_ncalls && ev->ev_pncalls) {
- *ev->ev_pncalls = 0;
- }
- event_queue_remove(base, ev, EVLIST_ACTIVE);
- }
- // 计算时间,并插入到timer小根堆中
- gettime(base, &now);
- evutil_timeradd(&now, tv, &ev->ev_timeout);
- event_queue_insert(base, ev, EVLIST_TIMEOUT);
- }
- return (res);
- }
- event_queue_insert()负责将事件插入到对应的链表中,下面是程序代码;
- event_queue_remove()负责将事件从对应的链表中删除,这里就不再重复贴代码了;
- void event_queue_insert(struct event_base *base, struct event *ev, int queue)
- {
- // ev可能已经在激活列表中了,避免重复插入
- if (ev->ev_flags & queue) {
- if (queue & EVLIST_ACTIVE)
- return;
- }
- // ...
- ev->ev_flags |= queue; // 记录queue标记
- switch (queue) {
- case EVLIST_INSERTED: // I/O或Signal事件,加入已注册事件链表
- TAILQ_INSERT_TAIL(&base->eventqueue, ev, ev_next);
- break;
- case EVLIST_ACTIVE: // 就绪事件,加入激活链表
- base->event_count_active++;
- TAILQ_INSERT_TAIL(base->activequeues[ev->ev_pri], ev, ev_active_next);
- break;
- case EVLIST_TIMEOUT: // 定时事件,加入堆
- min_heap_push(&base->timeheap, ev);
- break;
- }
- }
2)删除事件:
函数原型为:int event_del(struct event *ev);
该函数将删除事件ev,对于I/O事件,从I/O 的demultiplexer上将事件注销;对于Signal事件,将从Signal事件链表中删除;对于定时事件,将从堆上删除;
同样删除事件的操作则不一定是原子的,比如删除时间事件之后,有可能从系统I/O机制中注销会失败。
- int event_del(struct event *ev)
- {
- struct event_base *base;
- const struct eventop *evsel;
- void *evbase;
- // ev_base为NULL,表明ev没有被注册
- if (ev->ev_base == NULL)
- return (-1);
- // 取得ev注册的event_base和eventop指针
- base = ev->ev_base;
- evsel = base->evsel;
- evbase = base->evbase;
- // 将ev_callback调用次数设置为
- if (ev->ev_ncalls && ev->ev_pncalls) {
- *ev->ev_pncalls = 0;
- }
- // 从对应的链表中删除
- if (ev->ev_flags & EVLIST_TIMEOUT)
- event_queue_remove(base, ev, EVLIST_TIMEOUT);
- if (ev->ev_flags & EVLIST_ACTIVE)
- event_queue_remove(base, ev, EVLIST_ACTIVE);
- if (ev->ev_flags & EVLIST_INSERTED) {
- event_queue_remove(base, ev, EVLIST_INSERTED);
- // EVLIST_INSERTED表明是I/O或者Signal事件,
- // 需要调用I/O demultiplexer注销事件
- return (evsel->del(evbase, ev));
- }
- return (0);
- }
4 小节
分析了event_base这一重要结构体,初步看到了libevent对系统的I/O demultiplex机制的封装event_op结构,并结合源代码分析了事件的注册和删除处理,下面将会接着分析事件管理框架中的主事件循环部分。
libevent源码深度剖析六的更多相关文章
- libevent 源码深度剖析十三
libevent 源码深度剖析十三 —— libevent 信号处理注意点 前面讲到了 libevent 实现多线程的方法,然而在多线程的环境中注册信号事件,还是有一些情况需要小心处理,那就是不能在多 ...
- libevent源码深度剖析十二
libevent源码深度剖析十二 ——让libevent支持多线程 张亮 Libevent本身不是多线程安全的,在多核的时代,如何能充分利用CPU的能力呢,这一节来说说如何在多线程环境中使用libev ...
- libevent源码深度剖析十一
libevent源码深度剖析十一 ——时间管理 张亮 为了支持定时器,Libevent必须和系统时间打交道,这一部分的内容也比较简单,主要涉及到时间的加减辅助函数.时间缓存.时间校正和定时器堆的时间值 ...
- libevent源码深度剖析十
libevent源码深度剖析十 ——支持I/O多路复用技术 张亮 Libevent的核心是事件驱动.同步非阻塞,为了达到这一目标,必须采用系统提供的I/O多路复用技术,而这些在Windows.Linu ...
- libevent源码深度剖析九
libevent源码深度剖析九 ——集成定时器事件 张亮 现在再来详细分析libevent中I/O事件和Timer事件的集成,与Signal相比,Timer事件的集成会直观和简单很多.Libevent ...
- libevent源码深度剖析八
libevent源码深度剖析八 ——集成信号处理 张亮 现在我们已经了解了libevent的基本框架:事件管理框架和事件主循环.上节提到了libevent中I/O事件和Signal以及Timer事件的 ...
- libevent源码深度剖析七
libevent源码深度剖析七 ——事件主循环 张亮 现在我们已经初步了解了libevent的Reactor组件——event_base和事件管理框架,接下来就是libevent事件处理的中心部分 — ...
- libevent源码深度剖析五
libevent源码深度剖析五 ——libevent的核心:事件event 张亮 对事件处理流程有了高层的认识后,本节将详细介绍libevent的核心结构event,以及libevent对event的 ...
- libevent源码深度剖析四
libevent源码深度剖析四 ——libevent源代码文件组织 1 前言 详细分析源代码之前,如果能对其代码文件的基本结构有个大概的认识和分类,对于代码的分析将是大有裨益的.本节内容不多,我想并不 ...
随机推荐
- 开发Wordpress主题时没有特色图片的功能
在自己开发Wordpress主题的时候,发现右下方没有了之前见到的特色图片(Featured Image)功能模块 1.找到后台右上方的显示选项模块,下拉之后启用即可 2.如果以上步骤找不到该选项,那 ...
- Beego的controller怎么用嵌入实现继承问题
Go Lang是无继承层次的轻量级面向对象编程范式.Go Lang中的接口与实现之间完全是非侵入式的.这种接口实现方式很值得称赞.不但如此,在Go Lang中只有类型嵌入而没有类型继承.这规避了很多与 ...
- Ubuntu 16.04 为 PHP7 添加 memcached 以及 redis 扩展
切换到 PHP 7 之后,网站的速度大幅提升,不过通常的扩展可能某一个就还没有支持 PHP7 Memcached 比如说我现在使用了最新的 Ubuntu 16.04,虽然内置了 PHP 7 源,但 m ...
- 【英语】Bingo口语笔记(83) - hell系列
- NoSQL之Redis数据库初探
一.NoSQL的风生水起 1.1 后Web2.0时代的发展要求 随着互联网Web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付Web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的Web2.0纯动态网站已经 ...
- asp.net core microservices 架构之 分布式自动计算(二)
一 简介 上一篇介绍了zookeeper如何进行分布式协调,这次主要讲解quartz使用zookeeper进行分布式计算,因为上一篇只是讲解原理,而这次实际使用, ...
- Robot Framework接口测试(1)
RF是做接口测试的一个非常方便的工具,我们只需要写好发送报文的脚本,就可以灵活的对接口进行测试. 做接口测试我们需要做如下工作: 1.拼接发送的报文 2.发送请求的方法 3.对结果进行判断 我们先按步 ...
- js中使用分号的情况
- Windows Communication Foundation (WCF)和Windows CardSpace的示例程序
微软公司昨天发布了一个Windows Communication Foundation (WCF)和Windows CardSpace的示例程序包,内容极为丰富,从最简单的Hello World到复杂 ...
- ASP.NET WebApi通过自定义ControllerSelector来自定义Controller的选择
在web api中,我们可以通过给Cotroller类添加RoutePrefixAttribute来定义url与Controller之间的映射,但是有时候有一些特殊情况下,我们需要做一些特殊处理来将某 ...