ACE：Reactor框架--处理事件及多个I/O流

来源：互联网发布：ubuntu 安装povray 编辑：程序博客网时间：2024/05/19 18:16

ACE Reactor框架：

只要做三件事：

1.从ACE_Event_Handler派生一个或多个类，并给各个虚回调方法增加应用特有的事件处理行为

2.向ACE_Reactor类登记应用的事件处理对象，把每个事件处理对象与它感兴趣的事件关联起来

3.运行ACE_Reactor事件循环

一个接受连接的例子：

#include <iostream> 
#include "ace/auto_ptr.h" 
#include "ace/log_msg.h" 
#include "ace/inet_addr.h" 
#include "ace/sock_acceptor.h" 
#include "ace/reactor.h" 
#include "ace/Message_Block.h" 
#include "ace/Message_Queue.h" 
#include "ace/SOCK_Stream.h" 
#include "ace/Null_Mutex.h" 
#include "ace/Null_Condition.h" 
using namespace std;
//服务客户 
class ClientService:public ACE_Event_Handler
{
public:
    ACE_SOCK_Stream &peer(void)
    {
        return this->sock_;
    }
    int open(void);
    virtual ACE_HANDLE get_handle(void) const
    {
        return this->sock_.get_handle();
    }
    virtual int handle_input(ACE_HANDLE fd=ACE_INVALID_HANDLE);
    virtual int handle_output(ACE_HANDLE fd=ACE_INVALID_HANDLE);
    virtual int handle_close(ACE_HANDLE handle,ACE_Reactor_Mask close_mask);
protected:
    ACE_SOCK_Stream sock_;
    ACE_Message_Queue<ACE_NULL_SYNCH> output_queue_;
};
int ClientService::open(void)
{
    ACE_TCHAR peer_name[512];
    ACE_INET_Addr peer_addr;
    if(this->sock_.get_remote_addr(peer_addr)==0&&peer_addr.addr_to_string(peer_name,512)==0)
        cout<<" connection from "<<peer_name<<endl;
    return this->reactor()->register_handler(this,ACE_Event_Handler::READ_MASK);
}
int ClientService::handle_input(ACE_HANDLE)
{
    const size_t INPUT_SIZE=4096;
    char buffer[INPUT_SIZE];
    ssize_t recv_cnt,send_cnt;
    if((recv_cnt=this->sock_.recv(buffer,sizeof(buffer)))<=0)
    {
        ACE_DEBUG((LM_DEBUG,ACE_TEXT("(%P|%t) connection closed/n")));
        return -1;
    }
    send_cnt=this->sock_.send(buffer,ACE_static_cast(size_t,recv_cnt));
    if(send_cnt==recv_cnt)
        return 0;
    if(send_cnt==-1&&ACE_OS::last_error()!=EWOULDBLOCK)
        ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,ACE_TEXT("%P|%t) %p/n"),ACE_TEXT("send")),0);
    if(send_cnt==-1)
        send_cnt=0;
    ACE_Message_Block *mb;
    size_t remaining=ACE_static_cast(size_t,(recv_cnt-send_cnt));
    ACE_NEW_RETURN(mb,ACE_Message_Block(&buffer[send_cnt],remaining),-1);
    int output_off=this->output_queue_.is_empty();
    ACE_Time_Value nowait(ACE_OS::gettimeofday());
    if(this->output_queue_.enqueue_tail(mb,&nowait)==-1)
    {   
        ACE_ERROR((LM_ERROR,ACE_TEXT("(%P|%t)%P;discarding data/n"),ACE_TEXT("enqueue failed ")));
        mb->release();
        return 0;
    }
    if(output_off)
        return this->reactor()->register_handler(this,ACE_Event_Handler::WRITE_MASK);
    return 0;
}
int ClientService::handle_output(ACE_HANDLE)
{
    ACE_Message_Block *mb;
    ACE_Time_Value nowait(ACE_OS::gettimeofday());
    while(0==this->output_queue_.dequeue_head(mb,&nowait))
    {
        ssize_t send_cnt=this->sock_.send(mb->rd_ptr(),mb->length());
        if(send_cnt==-1)
            ACE_ERROR((LM_ERROR,ACE_TEXT("(%P|%t)%p/n"),ACE_TEXT("send")));
        else
            mb->rd_ptr(ACE_static_cast(size_t,send_cnt));
        if(mb->length()>0)
        {
            this->output_queue_.enqueue_head(mb);
            break;
        }
        mb->release();
    }
    return (this->output_queue_.is_empty())?-1:0;
}
int ClientService::handle_close(ACE_HANDLE,ACE_Reactor_Mask mask)
{
    if(mask==ACE_Event_Handler::WRITE_MASK)
        return 0;
    mask=ACE_Event_Handler::ALL_EVENTS_MASK|ACE_Event_Handler::DONT_CALL;
    this->reactor()->remove_handler(this,mask);
    this->sock_.close();
    this->output_queue_.flush();
    delete this;
    return 0;
}
//接受客户 
class ClientAccept:public ACE_Event_Handler
{
public:
    virtual ~ClientAccept()
    {
            this->handle_close(ACE_INVALID_HANDLE,0);
    }
    int open(const ACE_INET_Addr &listen_addr);
    virtual ACE_HANDLE get_handle(void) const
    {
        return this->acceptor_.get_handle();
    }
    virtual int handle_input(ACE_HANDLE fd=ACE_INVALID_HANDLE);
    virtual int handle_close(ACE_HANDLE handle,ACE_Reactor_Mask close_mask);
protected:
    ACE_SOCK_Acceptor acceptor_;
};
int ClientAccept::open(const ACE_INET_Addr &listen_addr)
{
    if(this->acceptor_.open(listen_addr,1)==-1)
    {
        ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,ACE_TEXT("%p/n"),ACE_TEXT("acceptor.open")),-1);
    }
    return this->reactor()->register_handler(this,ACE_Event_Handler::ACCEPT_MASK);
}
int ClientAccept::handle_input(ACE_HANDLE)
{
    ClientService *client;
    ACE_NEW_RETURN(client,ClientService,-1);
    auto_ptr<ClientService>p(client);
    if(this->acceptor_.accept(client->peer())==-1)
        ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,ACE_TEXT("%P|%T)%p/N"),ACE_TEXT("Failed to accept ")ACE_TEXT("client connection")),-1);
    p.release();
    client->reactor(this->reactor());
    if(client->open()==-1)
        client->handle_close(ACE_INVALID_HANDLE,0);
    return 0;
}
int ClientAccept::handle_close(ACE_HANDLE,ACE_Reactor_Mask)
{
    if(this->acceptor_.get_handle()!=ACE_INVALID_HANDLE)
    {
        ACE_Reactor_Mask m=ACE_Event_Handler::ACCEPT_MASK|ACE_Event_Handler::DONT_CALL;
        this->reactor()->remove_handler(this,m);
    }
    return 0;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    ACE_INET_Addr port_to_listen(50000,ACE_LOCALHOST);
    ClientAccept acceptor;
    acceptor.reactor(ACE_Reactor::instance());
    if(acceptor.open(port_to_listen)==-1)
        return 1;
    ACE_Reactor::instance()->run_reactor_event_loop();
    return 0;
}

每个类要处理任何类型的Reactor事件的类，必须从ACE_Event_Handler派生，虽然可以用一个类控制接受和所有客户的连接，但还是创建“连接接受”和“连接服务”不同的类比较好！

1.这样可以更好的封装数据和行为，这个类接受来自客户的连接，而这是他所做的全部事情

2.代表客户的类将为客户连接提供服务

在针对一些I/O事件向反应器登记某个事件处理器时，反应器会把一个ACE_Event_Handler指针与一个句柄以及处理器感兴趣的I/O事件类型关联在一起！

当I/O事件触发时，会回调特定的句柄传给handle_input()方法的ACE_HANDLE参数

而在上面程序例子中，创建了一个clientservice实例，为每个连接使用单独的服务处理对象，所以每次接受新的连接都会得到一个新的CLIENTSERVICE实例

为了对要发送的数据进行排队，CLientService用一个ACE_Message_Queue，当要对稍后发送的数据进行排队时，分配一个ACE_Message_Block保存这些数据，并把它放入队列中，以备后用，如果我们无法把数据放入队列，我们就会放弃，抛弃那些数据。如果在我们尝试把余下的数据放入队列之前，输出队列是空的，我们就会再向反应器登记这个处理，这一次针对的是 WRITE事件

ACE_Message_Queue

通过在类声明是指定锁类型就可以很方便实现进程，线程安全的消息队列
ACE_Message_Queue<ACE_MT_SYNCH> message_queue_;如果程序是单线程的话，
可以ACE_Message_Queue<ACE_NULL_SYNCH> message_queue_。

ACE_Message_Block功能简介

ACE_Message_Block在Ace中用来表示消息的存放空间，可用做网络通信中的消息缓冲区，使用非常频繁，下面将在如下方简单的介绍一下ACE_Message_Block相关功能。

创建消息块
释放消息块
从消息块中读写数据
数据的拷贝
其它常用函数

1。创建消息块

创建消息块的方式比较灵活，常用的有以下几种方式：

1。直接给消息块分配内存空间创建。

ACE_Message_Block *mb = new ACE_Message_Block (30);

2。共享底层数据块创建。

char buffer[100];
ACE_Message_Block *mb = new ACE_Message_Block (buffer,30);

这种方式共享底层的数据块，被创建的消息块并不拷贝该数据，也不假定自己拥有它的所有权。在消息块mb被销毁时，相关联的数据缓冲区data将不会被销毁。这是有意义的：消息块没有拷贝数据，因此内存也不是它分配的，这样它也不应该负责销毁它。

3。通过duplicate()函数从已有的消息块中创建副本。

ACE_Message_Block *mb = new ACE_Message_Block (30);
ACE_Message_Block *mb2 = mb->duplicate();

这种方式下，mb2和mb共享同一数据空间，使用的是ACE_Message_Block的引用计数机制。它返回指向要被复制的消息块的指针，并在内部增加内部引用计数。

4。通过clone()函数从已有的消息块中复制。

ACE_Message_Block *mb = new ACE_Message_Block (30);
ACE_Message_Block *mb2 = mb->clone();

clone()方法实际地创建整个消息块的新副本，包括它的数据块和附加部分；也就是说，这是一次"深拷贝"。

2。释放消息块

一旦使用完消息块，程序员可以调用它的release()方法来释放它。

如果消息数据内存是由该消息块分配的，调用release()方法就也会释放此内存。
如果消息块是引用计数的，release()就会减少计数，直到到达０为止；之后消息块和与它相关联的数据块才从内存中被移除。
如果消息块是通过共享已分配的底层数据块创建的，底层数据块不会被释放。

无论消息块是哪种方式创建的，只要在使用完后及时调用release()函数，就能确保相应的内存能正确的释放。

3。从消息块中读写数据

ACE_Message_Block提供了两个指针函数以供程序员进行读写操作，rd_ptr()指向可读的数据块地址，wr_ptr()指向可写的数据块地址，默认情况下都执行数据块的首地址。下面的例子简单了演示它的使用方法。

#include "ace/Message_Queue.h"
#include "ace/OS.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    ACE_Message_Block *mb = new ACE_Message_Block (30);
    ACE_OS::sprintf(mb->wr_ptr(),"%s","hello");
    ACE_OS::printf("%s/n",mb->rd_ptr ());
    mb->release();
    return 0;
}

注意：这两个指针所指向的位置并不会自动移动，在上面的例子中，函数执行完毕后，执行的位置仍然是最开始的0，而不是最新的可写位置5，程序员需要通过wr_ptr(5)函数手动移动写指针的位置。

4。数据的拷贝

一般的数据的拷贝可以通过函数来实现数据的拷贝，copy()还会保证wr_ptr()的更新，使其指向缓冲区的新末尾处。

下面的例子演示了copy()函数的用法。

mb->copy("hello");
mb->copy("123",4);

注意：由于c++是以'/0'作为字符串结束标志的，对于上面的例子，底层数据块中保存的是"hello/0123/0"，而用ACE_OS::printf("%s/n",mb->rd_ptr ());打印出来的结果是"hello"，使用copy函数进行字符串连接的时候需要注意。

5。其它常用函数

length() 返回当前的数据长度
next() 获取和设置下一个ACE_Message_Block的链接。（用来建立消息队列非常有用）
space() 获取剩余可用空间大小
size() 获取和设置数据存储空间大小。

注：ACE_NEW_RETURN的意思用new动态生成一个参数2类型的空间，并将空间的首地址副给第一个参数。如果有错误产生则将第一个参数的值设为空，并返回值RET_VAL。