ACE网络编程 一个日志服务器的实现

一个日志服务器的实现（C++网络编程第四章程序实现及解析）

一、服务端系统流程

1、首先运行Iterator_Logging_Server::run()函数，这个函数从父类Logging_Server继承而来。Iterator_Logging_Server类中本身并没有写这个函数。

2、这里会调用Iterator_Logging_Server::open()函数，这个函数在Iterator_Logging_Server类中进行了重写，所以覆盖了父类中的open()函数。

3、运行Logging_Server::make_log_file()，我们并没有输入ACE_SOCK_Stream类型参数，那么不会执行if中的语句，而执行else中语句。并通过return中语句来产生一个新文件。

4、在return中调用Logging_Server::open()函数。这个函数用于实现建立一个通信端点。然后返回Logging_Server::run()中继续运行。

5、执行Iterative_Logging_Server::handle_connections()函数。在这里进行等待客户端的连接。待有输入后继续运行。

6、执行Iterative_Logging_Server:: handle_data()函数。用入等待用户输入，然后将输入写入日志文件，这里调用了Logging_Handler:: log_record()函数，这里是一个while()循环，只有输入错误才会停止。

7、在Logging_Handler:: log_record()中调用Logging_Handler::recv_log_record()接受用户的输入，并提取。

8、在Logging_Handler:: log_record()中调用Logging_Handler::write_log_record()，将用户的输入写入到文件中。

        程序的大致流程就是这样。

 

二、服务器端源码

1）Logging_Server.h

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1. #ifndef LOGGING_SERVER_H  
2. #define LOGGING_SERVER_H  
3.   
4. #include "ace/FILE_IO.h"  
5. #include "ace/SOCK_Acceptor.h"  
6.   
7. class ACE_SOCK_Streasm;  
8.   
9. class Logging_Server  
10. {  
11. public:  
12.     virtual int run(int argc, char* argv[]);  
13.   
14. protected:  
15.     virtual int open(u_short logger_port = 0);  
16.     virtual int wait_for_multiple_events()  
17.     {  
18.         return 0;  
19.     }  
20.     virtual int handle_connections() = 0; //定义纯虚函数  
21.     virtual int handle_data(ACE_SOCK_Stream * = 0) = 0;  
22.     int make_log_file(ACE_FILE_IO& , ACE_SOCK_Stream * = 0);  
23.     virtual ~Logging_Server()  
24.     {  
25.         acceptor_.close();  
26.     }  
27.     ACE_SOCK_Acceptor& acceptor()  
28.     {  
29.         return acceptor_;  
30.     }  
31.   
32. private:  
33.     ACE_SOCK_Acceptor acceptor_;  
34. };  
35.   
36. #endif  

2)Logging_Server.cpp

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1. #include "ace/FILE_Addr.h"  
2. #include "ace/FILE_Connector.h"  
3. #include "ace/FILE_IO.h"  
4. #include "ace/INET_Addr.h"  
5. #include "ace/SOCK_Stream.h"  
6. #include "Logging_Server.h"  
7.   
8. //attention: second.  
9. //仅仅是打开一个侦听端口。  
10. int Logging_Server::run(int argc, char* argv[])  
11. {  
12.     //atoi: Convert a string to integer.   
13.     //这里建立了一个服务器被动通信端。  
14.     if(open(argc > 1 ? atoi(argv[1]) : 888) == -1)  
15.         return -1;  
16.   
17.     for(;;)  
18.     {  
19.         //全部返回零。  
20.         if(wait_for_multiple_events() == -1)  
21.             return -1;  
22.         if(handle_connections() == -1)  
23.             return -1;  
24.         if(handle_data() == -1)  
25.             return -1;  
26.     }  
27.     return 0;  
28. }  
29. // attention: first.  
30. int Logging_Server::open(u_short logger_port)  
31. {  
32.     ACE::set_handle_limit();  
33.     ACE_INET_Addr server_addr;  
34.     int result;  
35.     if(logger_port != 0)  
36.         result = server_addr.set(logger_port);  //int ACE_INET_Addr::set(u_short port_number,ACE_UINT32 ip_addr = INADDR_ANY,int encode = 1,int  map = 0)    
37.     else  
38.         result = server_addr.set("ace_logger", ACE_UINT32(INADDR_ANY)); //int ACE_INET_Addr::set  (  const char  port_name[],ACE_UINT32  ip_addr,const char  protocol[] = "tcp")    
39.                                                             //"ace_logger" 在 /etc/service 中定义.  
40.     if(result == -1)  
41.         return -1;  
42.     //If this is 1 then we'll use the <so_reuseaddr> to reuse this address  
43.     return acceptor_.open(server_addr, 1);   //被动建立一个通信端点。  
44. }  
45.   
46. int Logging_Server::make_log_file(ACE_FILE_IO& logging_file,   
47.                                   ACE_SOCK_Stream* logging_peer)  
48. {  
49.     //这里暂时不使用第二个参数  
50.     char filename[MAXHOSTNAMELEN +sizeof(".log")];  
51.     //建立传输流。  
52.     if(logging_peer != 0)  
53.     {  
54.         ACE_INET_Addr logging_peer_addr;  
55.         logging_peer->get_remote_addr(logging_peer_addr);  
56.         //获取表示主机名字的字符，并存于filename中。  
57.         logging_peer_addr.get_host_name(filename, MAXHOSTNAMELEN);  
58.         strcat(filename,"*.log");  
59.     }  
60.     else  
61.         strcpy(filename, "logging_server.log");  
62.   
63.     ACE_FILE_Connector connector;  
64.     //实际上是通过log_file_作为实参传入的。这里面会对文件句柄(handler)进行设置。在后面的send_n()中，也会使用这里所设的文件句柄！  
65.     return connector.connect(logging_file,  
66.         ACE_FILE_Addr(filename),  
67.         0,  
68.         ACE_Addr::sap_any,  
69.         0,  
70.         O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,  
71.         ACE_DEFAULT_FILE_PERMS);  
72. }  

3)Logging_Handler.h

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1. #ifndef LOGGING_HANDLER_H  
2. #define LOGGING_HANDLER_H  
3.   
4. //原来就只包含了这么两个头文件，这尼玛的，让我情保以堪啊！  
5. #include "ace/FILE_IO.h"  
6. #include "ace/SOCK_Stream.h"  
7. //注意头文件的包含  
8. #include "ace/Message_Block.h"  
9. #include "ace/CDR_Stream.h"  
10. #include "ace/CDR_Base.h"  
11. #include "ace/Log_Record.h"   
12. #include <iostream>  
13.   
14.   
15.   
16.   
17. class ACE_Message_Block;  
18.   
19. class Logging_Handler  
20. {  
21. protected:  
22.     ACE_FILE_IO& log_file_;  
23.     ACE_SOCK_Stream logging_peer_;  
24.   
25. public:  
26.     Logging_Handler(ACE_FILE_IO& log_file)  
27.         : log_file_(log_file)   
28.     {}  
29.   
30.     Logging_Handler(ACE_FILE_IO& log_file,  
31.                     ACE_HANDLE handle)  
32.                     : log_file_(log_file)  
33.     {  
34.         logging_peer_.set_handle(handle);  
35.     }  
36.   
37.     Logging_Handler(ACE_FILE_IO& log_file,  
38.                     const ACE_SOCK_Stream& logging_peer)  
39.                     : log_file_(log_file), logging_peer_(logging_peer)  
40.     {}  
41.   
42.     int close()  
43.     {  
44.         return logging_peer_.close();  
45.     }  
46.   
47.     //*&mblk 是一个对指针的引用，也可以使用**mblk 来代替，但现得相对麻烦。  
48.     int recv_log_record(ACE_Message_Block *&mblk);  
49.     int write_log_record(ACE_Message_Block* mblk);  
50.     int log_record();  
51.   
52.     ACE_SOCK_Stream& peer()  
53.     {  
54.         return logging_peer_;  
55.     }  
56.   
57. //  friend int operator<< (ACE_OutputCDR& cdr, const ACE_Log_Record& log_record);  
58. //  friend int operator>> (ACE_InputCDR& cdr, ACE_Log_Record& log_record);  
59. };  
60.   
61. #endif  

4)Logging_Handler.cpp

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1. #include "Logging_Handler.h"  
2. using std::cerr;  
3.   
4. int Logging_Handler::recv_log_record(ACE_Message_Block *&mblk)  
5. {  
6.     ACE_INET_Addr peer_addr;  
7.     logging_peer_.get_remote_addr(peer_addr);  
8.     //  ACE_Message_Block* head = new ACE_Message_Block(BUFSIZ);  
9.     mblk = new ACE_Message_Block(MAXHOSTNAMELEN + 1);  
10.     peer_addr.get_host_name( mblk->wr_ptr(), MAXHOSTNAMELEN );  
11.     mblk->wr_ptr(strlen(mblk->wr_ptr()) + 1); //指向当前指针的下一位置  
12.   
13.     ACE_Message_Block *payload =                 //payload是一个临时的变量。  
14.         new ACE_Message_Block(ACE_DEFAULT_CDR_BUFFSIZE);  
15.     ACE_CDR::mb_align(payload);   

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1. //首先我们要明白分帧，然后根据其来分析这个程序。其就是对帧进行了一个解编的过程。  
2. if(logging_peer_.recv_n(payload->wr_ptr(), 8) == 8)    //这里的8位是消息头。  
3. {  
4.     payload->wr_ptr(8);  //需要手动的移动到尾端，这时就是消息的内容，当然并不是data。这里面还包含有length等东东。  
5.     ACE_InputCDR cdr(payload);  
6.   
7.     ACE_CDR::Boolean byte_order;  
8.     cdr >> ACE_InputCDR::to_boolean(byte_order);  //这是提取第一个字段4BYTE。在客户端中用from_boolean()，所以这里要to_boolean()。  
9.     cdr.reset_byte_order(byte_order);     

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1. ACE_CDR::ULong length;  
2. cdr >> length;     //提取了length字段，第二个4BYTE。  
3.   
4. //这里的size()是不是针对同一个节点进行的操作呢？需要考证一下！  
5. //在客户端中使用了ACE_CDR::MAX_ALIGNMENT来分配空间，所以这里也一样了。  
6. //加8是要保存前面我们存入的8BYTE的消息头。  

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1.         if(logging_peer_.recv_n(payload->wr_ptr(), length) > 0)  
2.         {  
3.             //payload是动态分配的，所以这个函数运行完成后，这个变量无效，但是这个内存还在，不会删除。  
4.             payload->wr_ptr(length);  
5.             mblk->cont(payload);  
6.             return length;  //若程序运行正常，将会以返回length结束。  
7.         }  
8.     }  
9.   
10.     //当程序运行不正常进才会运行下面的程序。  
11.     payload->release();  
12.     mblk->release();  
13.     payload = mblk = 0;  
14.     return -1;  
15. }  
16.   
17. int Logging_Handler::write_log_record(ACE_Message_Block *mblk)  
18. {  
19.     //通过这里实现的写入文件：  
20.     if(log_file_.send_n(mblk) == -1) //这里原来是用“->”，申明的是一个对象而不是一个指针。  
21.         return -1;  
22.     if(ACE::debug())  
23.     {  
24.         //mblk这个链的第一个作为头使用。  
25.         ACE_InputCDR cdr(mblk->cont());  
26.         ACE_CDR::Boolean byte_order;  
27.         ACE_CDR::ULong length;  
28.   
29.         cdr >> ACE_InputCDR::to_boolean(byte_order);  
30.         cdr.reset_byte_order(byte_order);//？？  
31.         cdr >> length;  
32.         ACE_Log_Record log_record;  
33.         cdr >> log_record;  
34.         log_record.print(mblk->rd_ptr(), 1, cerr);  
35.     }  
36.     return mblk->total_length();  
37. }  
38.   
39. int Logging_Handler::log_record()  
40. {  
41.     ACE_Message_Block *mblk = 0;  
42.     if(recv_log_record(mblk) == -1)  
43.         return -1;  
44.     else  
45.     {  
46.         int result = write_log_record(mblk);  
47.         mblk->release();  
48.         return result == -1 ? -1 : 0 ;  
49.     }  
50. }  

5)Iterator_Logging_Server.h

[cpp] view plaincopy

1. #ifndef ITERATIVE_LOGGING_SERVER_H  
2. #define ITERATIVE_LOGGING_SERVER_H  
3.   
4. #include "ace/FILE_IO.h"  
5. #include "ace/INET_Addr.h"  
6. #include "ace/Log_Msg.h"  
7.   
8. #include "Logging_Server.h"  
9. #include "Logging_Handler.h"  
10.   
11. class Iterative_Logging_Server : public Logging_Server  
12. {  
13. protected:  
14.     ACE_FILE_IO log_file_;  
15.     //logging_handler在这个类的构造函数中通过初始化列表进行了初始化。神奇啊。这样也就使Iterative_Logging_Server::log_file_和Logging_Handler::logging_file_产生了联系。所以后面可以使用send_n()。  
16.     Logging_Handler logging_handler_;  
17.   
18. public:  
19.     Iterative_Logging_Server();  
20.   
21.     Logging_Handler& logging_handler();  
22.   
23.     virtual ~Iterative_Logging_Server();  
24.   
25. protected:  
26.     virtual int open(u_short logger_port);  
27.   
28.     virtual int handle_connections()  
29.     {  
30.         ACE_INET_Addr logging_peer_addr;  
31.         if(acceptor().accept(logging_handler_.peer(), &logging_peer_addr) == -1)  
32.             ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,"%p\n","accept()"), -1);  
33.   
34.         ACE_DEBUG((LM_DEBUG,"Accepted connection from %s\n",  
35.             logging_peer_addr.get_host_name()));  
36.         return 0;  
37.     }  
38.   
39.     virtual int handle_data(ACE_SOCK_Stream*)  
40.     {  
41.         while(logging_handler_.log_record() != -1)  
42.             continue;  
43.         logging_handler_.close();  
44.         return 0;  
45.     }  
46. };  
47.   
48. #endif  

 

6)Iterator_Logging_Server.cpp

[cpp] view plaincopy

1. #include "Iterative_Logging_Server.h"  
2.   
3. Iterative_Logging_Server::Iterative_Logging_Server() : logging_handler_(log_file_)  
4. {  
5. }  
6.   
7. Logging_Handler& Iterative_Logging_Server::logging_handler() // Logging_Handler& logging_handler() const  
8. {  
9.  return logging_handler_;  
10. }  
11.   
12.   
13. Iterative_Logging_Server::~Iterative_Logging_Server()  
14. {  
15.  log_file_.close();  
16. }  
17.   
18.   
19. int Iterative_Logging_Server::open(u_short logger_port)  
20. {  
21.  //原型是双参，这里只传入单参。第二个参数有一个默认值为0。  
22.  if(make_log_file(log_file_) == -1)  
23.   ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,"%p\n","make_log_file()"), -1);  
24.  return Logging_Server::open(logger_port);  
25. }  

 

7)main.cpp

[cpp] view plaincopy

1. #include "ace/Log_Msg.h"  
2. #include "Iterative_Logging_Server.h"  
3.   
4. int main(int argc, char* argv[])  
5. {  
6.     Iterative_Logging_Server server;  
7.   
8.     if(server.run(argc, argv) == -1)  
9.         ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,"%p\n","server.run()"), 1);  
10.     return 0;  
11. }  

 

三、关于文件句柄

       很明显，对文件的操作需要文件句柄，这里我们没有看到任何句柄，但确实在对文件进行写操作。除非句柄操作已封装到了类中，所以不需要我们显式的去操作。这样我们可以去看一下源码。

       去看一下“Logging_Server.cpp”这个文件中的“make_log_file（）”中的最后一个操作，也就是connector.connect（）实现了创建文件。那么也应当在这里初始化了一个句柄。去“FILE_Connector.cpp”中查看这个成员函数。

在这里创建了一个临时的句柄（句柄本身是在ACE_FILE_IO中）：

ACE_HANDLE handle = ACE_INVALID_HANDLE;

//。。。。。。

handle = ACE_OS::mkstemp (filename); // mkstemp() replaces "XXXXXX"

//。。。。。。

new_io.set_handle (handle); //进行句柄的设置。

在“Iterative_Logging_Server.cpp”文件中：

Iterative_Logging_Server::Iterative_Logging_Server() : logging_handler_(log_file_){}

l og_file_(ACE_FILE_IO类)对logging_handler(Logging_Handler类)进行初始化，幸运的是这里采用的是引用方式：

Logging_Handler(ACE_FILE_IO& log_file)

                : log_file_(log_file)

{}

那么在Logging_Itrator_Server中的Log_file_的变化都会反应在Logging_Handler类中。所以在我们的：

    if(log_file_.send_n(mblk) == -1)

通过这个函数对文件进行了写入，我们可以在“FILE_IO.inl”文件中可以看其源码中有这样的一行：

    return ACE::write_n (this->get_handle (),

                      message_block,

                      bytes_transferred);

也就是通过write_n()进行写入，这里便调用了get_handle()用于得到文件句柄（this是一个ACE_FILE_IO类型的指针，其继承自ACE_FILE类）。

 消息分帧图：

四、客户端

1)Logging_Client.h

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1. #include "ace/OS.h"  
2. //ACE_InputCDR,ACE_OutputCDR,ACE_CDR等类在这里头文件里：  
3. #include "ace/CDR_Stream.h"  
4. #include "ace/INET_Addr.h"  
5. #include "ace/SOCK_Connector.h"  
6. #include "ace/SOCK_Stream.h"  
7. #include "ace/Log_Record.h"  
8. //ACE里自已封装的一个流：  
9. #include "ace/streams.h"  
10. //原程序中少了这个头文件：  
11. #include "ace/Log_Msg.h"  
12. #include <string>  
13.   
14. //这个未定义:  
15. //#define MAXLOGMSGLEN 40  
16.   
17. class Logging_Client  
18. {  
19. public:  
20.     // send <log_record> to the server  
21.     int send(const ACE_Log_Record& log_record);  
22.     //获得这个流  
23.     ACE_SOCK_Stream& peer()  
24.     {  
25.         return logging_peer_;  
26.     }  
27.       
28.     ~Logging_Client()  
29.     {  
30.         logging_peer_.close();  
31.     }  
32.   
33. private:  
34.     // 流  
35.     ACE_SOCK_Stream logging_peer_;  
36. };  

2)Logging_Client.cpp

[cpp] view plaincopy

1. #include "Logging_Client.h"  
2.   
3. int Logging_Client::send(const ACE_Log_Record &log_record)  
4. {  
5.     const size_t max_payload_size =  
6.           4  
7.         + 8  
8.         + 4  
9.         + 4  
10.         + ACE_Log_Record::MAXLOGMSGLEN  
11.         + ACE_CDR::MAX_ALIGNMENT  

[cpp] view plaincopy

1.     ACE_OutputCDR payload(max_payload_size);  
2.   
3.     //插入到payload中  
4.     payload << log_record;  
5.     //total_length是计算begin()和end()之间的距离。也就是实际的长度，当然这里面还包含有时间等其安信息。  
6.     ACE_CDR::ULong length = payload.total_length();  
7.     //MAX_ALIGNMENT = 8  
8.     ACE_OutputCDR header(ACE_CDR::MAX_ALIGNMENT + 8);  
9.     //ACE_CDR_BYTE_ORDER = 1，关于from_boolean()请追踪。我在源码中作了说明。  
10.     header << ACE_OutputCDR::from_boolean(ACE_CDR_BYTE_ORDER);  
11.     header << ACE_CDR::ULong(length);  
12.   
13.     iovec iov[2];  
14.     //这时是消息头  
15.     //只包含BYTE-ORDER和PAYLOAD LENGTH这两个，共8bytes。  
16.     iov[0].iov_base = header.begin()->rd_ptr();  
17.     iov[0].iov_len = 8;  
18.     //在消息分帧中，只有头两个属性是作为了消息头处理。其余是作为record处理。包含了在mani中写入的时间，ID等信息。  
19.     //这里是实际长度  
20.     iov[1].iov_base = payload.begin()->rd_ptr();  
21.     iov[1].iov_len = length;  
22.       
23.     return logging_peer_.sendv_n(iov,2);  
24. }  

3)main.cpp

[cpp] view plaincopy

1. #include "Logging_Client.h"  
2.   
3. int main(int argc, char* argv[])  
4. {  
5.     u_short logger_port =   
6.         argc > 1 ? atoi(argv[1]) : 888;  
7.     const char* logger_host =   
8.         argc > 2 ? argv[2] : ACE_DEFAULT_SERVER_HOST;//这个其实就是"localhost"  
9.   
10.     int result;  
11.   
12.     ACE_INET_Addr server_addr;  
13.   
14.     //端口绑定。  
15.     if(logger_port != 0)  
16.         result = server_addr.set(logger_port, logger_host);  
17.     else  
18.         result = server_addr.set("ace_logger", logger_host);  
19.     if(result == -1)  
20.         ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,  
21.                         "lookup %s, %p \n",  
22.                         logger_port == 0 ? "ace_logger" : argv[1],  
23.                         logger_host), 1);  
24.       
25.     ACE_SOCK_Connector connector;  
26.     Logging_Client logging_client;  
27.   
28.     if(connector.connect(logging_client.peer(),  
29.         server_addr) < 0)  
30.         ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,  
31.                             "%p\n",  
32.                             "connect()"),  
33.                             1 );  
34.   
35.     cin.width(ACE_Log_Record::MAXLOGMSGLEN);  
36.     for(;;)  
37.     {  
38.         //从stdin输入一行数据：  
39.         std::string user_input;  
40.         cout << "watting for your input: ";  
41.         getline(cin, user_input,'\n');  
42.   
43.         if(!cin || cin.eof())  
44.             break;  
45.   
46.         //获得时间：天  
47.         //Informational messages (decimal 8)： LM_INFO = 010,  
48.         ACE_Time_Value now(ACE_OS::gettimeofday());  
49.         ACE_Log_Record log_record(LM_INFO, now,  
50.                                 ACE_OS::getpid() );  
51.         log_record.msg_data(user_input.c_str());  
52.   
53.         if(logging_client.send(log_record) == -1)  
54.             ACE_ERROR_RETURN((LM_ERROR,  
55.                             "%p\n",  
56.                             "logging_client.send()"),  
57.                             1 );  
58.         else  
59.             cout << "send the message succesfully!" << endl;  
60.     }  
61.     return 0;  
62. }  

 

       相对简单容易看懂，故不作分析！

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