转自:http://blog.csdn.net/feitianxuxue/article/details/9386843

处理大并发之五 使用libevent利器bufferevent

首先来翻译一段文章

你可能注意到随着我们代码变得越来越高效,程序也变得更加复杂。当我们产生一个进程的时候,我们没有必要为每一个链接管理一个buffer,我们只需要每个处理独立栈分配缓冲区就可以了。在读和写的时候,我们不必明确的跟踪每一个socket,这在我们的代码里是一个暗示,我们没有必要定义一个结构体去跟踪每一个操作什么时候完成,我们只需要使用循环栈变量就可以了。

此外,如果你在windows网络编程方面有着丰富的经验,当你在使用上一篇博客中的例子时,你可能认识到libevent可能达不到最理想的性能。在windows上,你做的快速异步IO不是用的select,它使用的IOCP API。和其他的快速网络API不同,当你的程序执行完成,sock准备完成,IOCP不会通知你的程序,取而代之的是,程序告诉windows网络栈开启一个网络操作,并且当操作执行完成时,IOCP会告诉程序。

幸运的是,libevent2 的bufferevents接口解决了上面的这些冲突,它使得程序更加容易写,并且为windows和unix提供了有效的接口。

分析:

libevent的bufferevent在event的基础上自己维护了一个buffer,这样的话,就不需要再自己管理一个buffer了,上一篇博客是自己维护一个buffer,维护过程复杂,且过程难以理解,既然libevent自己提供了bufferevent这个神器,且有API,何必自己维护呢?

先看看struct bufferevent这个结构体

  1. struct bufferevent {
  2. struct event_base *ev_base;
  3. const struct bufferevent_ops *be_ops;
  4. struct event ev_read;
  5. struct event ev_write;
  6. struct evbuffer *input;
  7. struct evbuffer *output;
  8. ……
  9. bufferevent_data_cb readcb;
  10. bufferevent_data_cb writecb;
  11. bufferevent_event_cb errorcb;
  12. ……
  13. }

可以看出struct bufferevent内置了两个event(读/写)和对应的缓冲区。当有数据被读入(input)的时候,readcb被调用,当output被输出完成的时候,writecb被调用,当网络I/O出现错误,如链接中断,超时或其他错误时,errorcb被调用。

使用bufferevent的过程:

1. 设置sock为非阻塞的

  1. eg:  evutil_make_socket_nonblocking(fd);

2. 使用bufferevent_socket_new创建一个structbufferevent *bev,关联该sockfd,托管给event_base

函数原型为:

  1. struct bufferevent * bufferevent_socket_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd,  int options)
  2. eg:  struct bufferevent *bev;
  3. bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

3. 设置读写对应的回调函数

函数原型为:

  1. void bufferevent_setcb(struct bufferevent *bufev,
  2. bufferevent_data_cb readcb, bufferevent_data_cb writecb,
  3. bufferevent_event_cb eventcb, void *cbarg)
  4. eg.  bufferevent_setcb(bev, readcb, NULL, errorcb, NULL);

4. 启用读写事件,其实是调用了event_add将相应读写事件加入事件监听队列poll。正如文档所说,如果相应事件不置为true,bufferevent是不会读写数据的

函数原型:

  1. int bufferevent_enable(struct bufferevent *bufev, short event)
  2. eg.  bufferevent_enable(bev, EV_READ|EV_WRITE);

5. 进入bufferevent_setcb回调函数:

在readcb里面从input中读取数据,处理完毕后填充到output中;

writecb对于服务端程序,只需要readcb就可以了,可以置为NULL;

errorcb用于处理一些错误信息。

针对这些使用过程进入源码进行分析:

1. bufferevent_socket_new

(1)在bufferevent_init_common中调用evbuffer_new()初始化input和output

(2)在event_assign中初始化bufferevent中的ev_read和ev_write事件。

(3)在evbuffer_add_cb中给output添加了一个callback bufferevent_socket_outbuf_cb

2. bufferevent_setcb

该函数的作用主要是赋值,把该函数后面的参数,赋值给第一个参数struct bufferevent *bufev定义的变量

3. bufferevent_enable

调用event_add将读写事件加入到事件监听队列中。

对bufferevent常用的几个函数进行分析:

  1. char *evbuffer_readln(struct evbuffer*buffer, size_t *n_read_out,enum evbuffer_eol_style eol_style);

含义:Read a single line from an evbuffer.

返回值:读到的一行内容

  1. int evbuffer_add(struct evbuffer *buf,const void *data, size_t datlen);

含义:将数据添加到evbuffer的结尾

返回值:成功返回0,失败返回-1

  1. int evbuffer_remove(struct evbuffer*buf, void *data, size_t datlen);

含义:从evbuffer读取数据到data

返回值:成功返回0,失败返回-1

  1. size_t evbuffer_get_length(const structevbuffer *buf);

含义:返回evbuffer中存储的字节长度

暂时先分析到这里,下面是代码,客户端发送消息:HTTP/1.0, Client 0 send Message:

Request: Hello Server! over,服务端一条消息收完成后,会回复:Response ok! Hello Client!

服务端从bufferevent中取出消息是按行取的。代码可能有不完善的地方,由于才疏学浅,研究时间短(3天),希望高手提出宝贵意见。

libevent_eventbuffer_server.c

  1. #include <netinet/in.h>
  2. #include <sys/socket.h>
  3. #include <fcntl.h>
  4. #include <event2/event.h>
  5. #include <event2/buffer.h>
  6. #include <event2/bufferevent.h>
  7. #include <assert.h>
  8. #include <unistd.h>
  9. #include <string.h>
  10. #include <stdlib.h>
  11. #include <stdio.h>
  12. #include <errno.h>
  13. void do_read(evutil_socket_t fd, short events, void *arg);
  14. //struct bufferevent内建了两个event(read/write)和对应的缓冲区(struct evbuffer *input, *output),并提供相应的函数用来操作>
  15. 缓冲区(或者直接操作bufferevent)
  16. //接收到数据后,判断是不一样一条消息的结束,结束标志为"over"字符串
  17. void readcb(struct bufferevent *bev, void *ctx)
  18. {
  19. printf("called readcb!\n");
  20. struct evbuffer *input, *output;
  21. char *request_line;
  22. size_t len;
  23. input = bufferevent_get_input(bev);//其实就是取出bufferevent中的input
  24. output = bufferevent_get_output(bev);//其实就是取出bufferevent中的output
  25. size_t input_len = evbuffer_get_length(input);
  26. printf("input_len: %d\n", input_len);
  27. size_t output_len = evbuffer_get_length(output);
  28. printf("output_len: %d\n", output_len);
  29. while(1)
  30. {
  31. request_line = evbuffer_readln(input, &len, EVBUFFER_EOL_CRLF);//从evbuffer前面取出一行,用一个新分配的空字符结束
  32. 的字符串返回这一行,EVBUFFER_EOL_CRLF表示行尾是一个可选的回车,后随一个换行符
  33. if(NULL == request_line)
  34. {
  35. printf("The first line has not arrived yet.\n");
  36. free(request_line);//之所以要进行free是因为 line = mm_malloc(n_to_copy+1)),在这里进行了malloc
  37. break;
  38. }
  39. else
  40. <span style="white-space: pre;">    </span>{
  41. printf("Get one line date: %s\n", request_line);
  42. if(strstr(request_line, "over") != NULL)//用于判断是不是一条消息的结束
  43. {
  44. char *response = "Response ok! Hello Client!\r\n";
  45. evbuffer_add(output, response, strlen(response));//Adds data to an event buffer
  46. printf("服务端接收一条数据完成,回复客户端一条消息: %s\n", response);
  47. free(request_line);
  48. break;
  49. }
  50. }
  51. free(request_line);
  52. }
  53. size_t input_len1 = evbuffer_get_length(input);
  54. printf("input_len1: %d\n", input_len1);
  55. size_t output_len1 = evbuffer_get_length(output);
  56. printf("output_len1: %d\n\n", output_len1);
  57. }
  58. void errorcb(struct bufferevent *bev, short error, void *ctx)
  59. {
  60. if (error & BEV_EVENT_EOF)
  61. {
  62. /* connection has been closed, do any clean up here */
  63. printf("connection closed\n");
  64. }
  65. else if (error & BEV_EVENT_ERROR)
  66. {
  67. /* check errno to see what error occurred */
  68. printf("some other error\n");
  69. }
  70. else if (error & BEV_EVENT_TIMEOUT)
  71. {
  72. /* must be a timeout event handle, handle it */
  73. printf("Timed out\n");
  74. }
  75. bufferevent_free(bev);
  76. }
  77. void do_accept(evutil_socket_t listener, short event, void *arg)
  78. {
  79. struct event_base *base = arg;
  80. struct sockaddr_storage ss;
  81. socklen_t slen = sizeof(ss);
  82. int fd = accept(listener, (struct sockaddr*)&ss, &slen);
  83. if (fd < 0)
  84. {
  85. perror("accept");
  86. }
  87. else if (fd > FD_SETSIZE)
  88. {
  89. close(fd);
  90. }
  91. else
  92. {
  93. struct bufferevent *bev;
  94. evutil_make_socket_nonblocking(fd);
  95. //使用bufferevent_socket_new创建一个struct bufferevent *bev,关联该sockfd,托管给event_base
  96. ////BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE表示释放bufferevent时关闭底层传输端口。这将关闭底层套接字,释放底层bufferevent等。
  97. bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);
  98. //设置读写对应的回调函数
  99. bufferevent_setcb(bev, readcb, NULL, errorcb, NULL);
  100. //      bufferevent_setwatermark(bev, EV_READ, 0, MAX_LINE);
  101. //启用读写事件,其实是调用了event_add将相应读写事件加入事件监听队列poll。正如文档所说,如果相应事件不置为true,buf
  102. ferevent是不会读写数据的
  103. bufferevent_enable(bev, EV_READ|EV_WRITE);
  104. }
  105. }
  106. void run(void)
  107. {
  108. evutil_socket_t listener;
  109. struct sockaddr_in sin;
  110. struct event_base *base;
  111. struct event *listener_event;
  112. base = event_base_new();
  113. if (!base)
  114. return; /*XXXerr*/
  115. sin.sin_family = AF_INET;
  116. sin.sin_addr.s_addr = 0;
  117. sin.sin_port = htons(8000);
  118. listener = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  119. evutil_make_socket_nonblocking(listener);
  120. #ifndef WIN32
  121. {
  122. int one = 1;
  123. setsockopt(listener, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one));
  124. }
  125. #endif
  126. if (bind(listener, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0)
  127. {
  128. perror("bind");
  129. return;
  130. }
  131. if (listen(listener, 16)<0)
  132. {
  133. perror("listen");
  134. return;
  135. }
  136. listener_event = event_new(base, listener, EV_READ|EV_PERSIST, do_accept, (void*)base);
  137. /*XXX check it */
  138. event_add(listener_event, NULL);
  139. event_base_dispatch(base);
  140. }
  141. int main(int argc, char **argv)
  142. {
  143. setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
  144. run();
  145. return 0;
  146. }

编译:gcc -I/usr/include-o test libevent_eventbuffer_server.c -L/usr/local/lib –levent

运行:

服务端:

客户端:

今晚博客暂时写完了,时间比较仓促,错误估计不会少,关于bufferevent很多API都还不是很熟悉,还有libevent 添加事件event_add是非线程安全的,如果使用多线程,需要保证event_add不能出现在多个线程中,以后有时间慢慢研究。

体会:关于源码,还需要好好研究,其实今晚挺郁闷的,弄了半天,没有什么进展,现在自己还有很多疑问,主要是自己太急了,不过3天时间做到基本了解,自己还算满意,下一步有时间多研究下吧。晚安,北京

如是转载,请指明原出处:http://blog.csdn.net/feitianxuxue,谢谢合作!

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