muduo网络库脉络分析(2)

来源：互联网发布：手机添加网络编辑：程序博客网时间：2024/05/18 03:07

转自：http://blog.csdn.net/Shreck66/article/details/50948878

因为此篇博文是上篇博文的延续，所以读者在阅读此时最好能先去看一下muduo网络库脉络分析(1)

Channel类

其实在上篇博文讲完Acceptor类之后，我因该按照流程顺序接着讲TcpConnection类的，但是因为TcpConnection中包含一个很重要的类Channel类，之前讲时也都有设计Channel类，但是我只是笼统的描述那是对事件的一个抽象，所以这里将Channel类，既可以帮助大家理解前面的内容，同时也使我在将之后的TcpConnection类时能够得心应手
Channel类的定义

  EventLoop* loop_;  const int  fd_;  int        events_;  int        revents_;   ReadEventCallback readCallback_;  EventCallback writeCallback_;  EventCallback closeCallback_;  EventCallback errorCallback_;1
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一个具有事件分发功能的类，最起码得拥有的数据成员有，分发哪个文件描述符上的事件即上面数据成员中的fd_，其次得知道该poller监控该文件描述符上的哪些事件，对应events_，接着就是当该文件描述符就绪之后其上发生了哪些事件对应上面的revents。知道了发生了什么事件，要达到事件分发的功能你总得有各个事件的处理回调函数把，对应上面的各种callback。最后该Channel由哪个loop_监控并处理的loop_

Channel提供的主要接口

//该接口便是Channel最核心的接口真正实现事件分发的函数void handleEvent(Timestamp receiveTime);//以下接口便是设置各种事件对应的回调函数void setReadCallback(const ReadEventCallback& cb);void setWriteCallback(const EventCallback& cb);void setCloseCallback(const EventCallback& cb);void setErrorCallback(const EventCallback& cb);//该接口用来设置Poller需要监听Channel的哪些事件 void set_revents(int revt);1
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为了让读者更加清楚Channel的核心接口做了什么，这里简单的贴以下其源码

void Channel::handleEventWithGuard(Timestamp receiveTime){  eventHandling_ = true;  LOG_TRACE << reventsToString();  if ((revents_ & POLLHUP) && !(revents_ & POLLIN))  {    if (logHup_)    {      LOG_WARN << "fd = " << fd_ << " Channel::handle_event() POLLHUP";    }    if (closeCallback_) closeCallback_();  }  if (revents_ & POLLNVAL)  {    LOG_WARN << "fd = " << fd_ << " Channel::handle_event() POLLNVAL";  }  if (revents_ & (POLLERR | POLLNVAL))  {    if (errorCallback_) errorCallback_();  }  if (revents_ & (POLLIN | POLLPRI | POLLRDHUP))  {    if (readCallback_) readCallback_(receiveTime);  }  if (revents_ & POLLOUT)  {    if (writeCallback_) writeCallback_();  }  eventHandling_ = false;}1
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Channel的核心事件分发接口为handleEvent其调用了上面的handleEventWithGuard接口，其内部我相信写过I/O复用的读者一看便会知道它都干了些什么

(4)TcpConnection类

中途小插曲Channel类叙述完了，那我们就接着上篇博文讲，muduo会将和新连接相关的所有内容统一封装到TcpConnection中
TcpConnection主要数据成员定义如下

  EventLoop* loop_;  boost::scoped_ptr<Socket> socket_;  boost::scoped_ptr<Channel> channel_;  ConnectionCallback connectionCallback_;  MessageCallback messageCallback_;  WriteCompleteCallback writeCompleteCallback_;  HighWaterMarkCallback highWaterMarkCallback_;  CloseCallback closeCallback_;  Buffer inputBuffer_;  Buffer outputBuffer_; 1
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(1)标示一个连接最重要的当然是对应的套接字，上述定义了socket_(对套接字的封装)成员变量
(2)套接字有了其上对应的事件以及处理都将由和套接字对应的Channel来处理，其对应的变量为channel_
(3)由用户传入的各种回调
(4)每一个连接多会对应一对读写buffer对应上面的inputBuffer_和outputBuffer_(关于应用层buffer在网络库中的重要性请翻阅我之前的文章)
(5)每个连接所属的loop循环对应loop_

TcpConnection中提供的主要接口

//给连接发送数据的接口void send(const StringPiece& message);//关闭该连接写端的接口void shutdown();//强制关闭该连接的接口void forceClose();//以下接口为设置连接对应的各种回调void setConnectionCallback(const ConnectionCallback& cb);void setMessageCallback(const MessageCallback& cb);void setWriteCompleteCallback(const WriteCompleteCallback& cb);void setHighWaterMarkCallback(const HighWaterMarkCallback& cb, size_t highWaterMark);void setCloseCallback(const CloseCallback& cb);1
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TcpConnection对外提供的主要接口如上并不复杂，复杂的是其内部实现的各种事件处理函数，所以读者要想明白muduo库是如何处理可读，可写，关闭等事件，需自己去看一下下面几个TcpConnection的私有成员函数

//处理读事件void handleRead(Timestamp receiveTime);//处理写事件void handleWrite();//处理关闭事件void handleClose();//处理错误事件void handleError();1
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需要强调的一点是这些处理函数都是要传给TcpConnection对应的Channel的

关于TcpConnection类还有值得强调的一点就是

enum StateE { kDisconnected, kConnecting, kConnected, kDisconnecting };1

上面枚举了每个TcpConnection对应的几种状态，可别小看这东西，他们可是muduo用于处理服务器中过期事件的常见问题的关键所在

(5)EventLoopThreadPool类

muduo的TcpServer类通过该类创建多个线程，且每个线程上都运行这一个loop循环
EventLoopThreadPool主要数据成员

  int numThreads_;  int next_;  boost::ptr_vector<EventLoopThread> threads_;  std::vector<EventLoop*> loops_;1
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(1)创建多少个loop线程对应成员numThreads_
(2)loops_用来保存每个loop循环的EventLoop的指针
(3)next为保存当前loops_的下标
(5)threads_保存运行loop循环的线程

EventLoopThreadPool提供的接口

//设置开启loop循环的线程数量void setThreadNum(int numThreads);//启动各个loop线程void start(const ThreadInitCallback& cb = ThreadInitCallback());//获得loops_中的下一个EventLoop地址EventLoop* getNextLoop();1
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3.总结

到此位置我已从外到内的把muduo库中最核心的几个类一一介绍完了，此时我们可以再次回到最外层的TcpServer类看一看。其中有一个newConnection的私有成员函数，该函数是传给其成员变量acceptor_的新连接回调，即当baseloop中监听到有新连接到来时，会通过此回调处理新连接，那么它是咋么处理新连接的呢？
newConnection源码

void TcpServer::newConnection(int sockfd, const InetAddress& peerAddr){  loop_->assertInLoopThread();  EventLoop* ioLoop = threadPool_->getNextLoop();  char buf[64];  snprintf(buf, sizeof buf, "-%s#%d", ipPort_.c_str(), nextConnId_);  ++nextConnId_;  string connName = name_ + buf;  LOG_INFO << "TcpServer::newConnection [" << name_           << "] - new connection [" << connName           << "] from " << peerAddr.toIpPort();  InetAddress localAddr(sockets::getLocalAddr(sockfd));  // FIXME poll with zero timeout to double confirm the new connection  // FIXME use make_shared if necessary  TcpConnectionPtr conn(new TcpConnection(ioLoop,                                          connName,                                          sockfd,                                          localAddr,                                          peerAddr));  connections_[connName] = conn;  conn->setConnectionCallback(connectionCallback_);  conn->setMessageCallback(messageCallback_);  conn->setWriteCompleteCallback(writeCompleteCallback_);  conn->setCloseCallback(      boost::bind(&TcpServer::removeConnection, this, _1)); // FIXME: unsafe  ioLoop->runInLoop(boost::bind(&TcpConnection::connectEstablished, conn));}1
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我们可以看到每次获得新连接的套接字后，newConnection会先调用threadPool_->getNextLoop()来轮流获得各个线程中的EventLoop循环，然后在构造新的TcpConnection时会将此EventLoop的地址传给该新连接对象，以此种方式来平均的将各个连接分配给各个loop循环，这就是muduo采取的多线程负载均衡的策略

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