libevent 总结

Libevent 是一个用C语言编写的、轻量级的开源高性能事件通知库。   

        主要有以下几个亮点:事件驱动( event-driven),高性能;轻量级,专注于网络,不如 ACE 那么臃肿庞大;源代码相当精炼、易读;跨平台,支持 Windows、 Linux、 *BSD 和 Mac Os;支持多种 I/O 多路复用技术, epoll、 poll、 dev/poll、 select 和 kqueue 等;支持 I/O,定时器和信号等事件;注册事件优先级。

事件驱动:指程序执行需要事件来驱动,即网络中的并发模式的“异步”。所以libevent是个异步模式的。

跨平台:编译库代码,编译脚本会判断OS支持哪种类型的事件机制(select、epoll或kqueue),然后条件编译相应代码,供上层使用的接口仍然是保持统一的。

三种类型的事件,分别是网络IO、定时器、信号三种事件,定时器的实现上使用了最小堆的数据结构,以达到高效查找、排序、删除定时器的目的,IO和信号的实现均使用了双向队列(用链表实现)。网络IO libevent的epoll居然用的EPOLLLT,水平触发的方式用起来比较方便,不容易出错,但是在效率上可能比EPOLLET要低一些。

支持多线程编程,每个事件需要关联到自己的event_base。

libevent大概是这样的:
    默认情况下是单线程的(可以配置成多线程,如果有需要的话),每个线程有且只有一个event_base,对应一个struct event_base结构体(以及附于其上的事件管理器),用来schedule托管给它的一系列event,可以和操作系统的进程管理类比,当然,要更简单一点。当一个事件发生后,event_base会在合适的时间(不一定是立即)去调用绑定在这个事件上的函数(传入一些预定义的参数,以及在绑定时指定的一个参数),直到这个函数执行完,再返回schedule其他事件。

//创建一个event_base
struct event_base *base = event_base_new();
assert(base != NULL);
    event_base内部有一个循环,循环阻塞在epoll/kqueue等系统调用上,直到有一个/一些事件发生,然后去处理这些事件。当然,这些事件要被绑定在这个event_base上。每个事件对应一个struct event,可以是监听一个fd或者POSIX信号量之类(这里只讲fd了,其他的看manual吧)。struct event使用event_new来创建和绑定,使用event_add来启用:

//创建并绑定一个event
struct event *listen_event;
//参数:event_base, 监听的fd,事件类型及属性,绑定的回调函数,给回调函数的参数
listen_event = event_new(base, listener, EV_READ|EV_PERSIST, callback_func, (void*)base);
//参数:event,超时时间(struct timeval *类型的,NULL表示无超时设置)
event_add(listen_event, NULL);
    注:libevent支持的事件及属性包括(使用bitfield实现,所以要用 | 来让它们合体)
    (a) EV_TIMEOUT: 超时
    (b) EV_READ: 只要网络缓冲中还有数据,回调函数就会被触发
    (c) EV_WRITE: 只要塞给网络缓冲的数据被写完,回调函数就会被触发
    (d) EV_SIGNAL: POSIX信号量,参考manual吧
    (e) EV_PERSIST: 不指定这个属性的话,回调函数被触发后事件会被删除
    (f) EV_ET: Edge-Trigger边缘触发,参考EPOLL_ET

    然后需要启动event_base的循环,这样才能开始处理发生的事件。循环的启动使用event_base_dispatch,循环将一直持续,直到不再有需要关注的事件,或者是遇到event_loopbreak()/event_loopexit()函数。

//启动事件循环
event_base_dispatch(base);

    接下来关注下绑定到event的回调函数callback_func:传递给它的是一个socket fd、一个event类型及属性bit_field、以及传递给event_new的最后一个参数(去上面几行回顾一下,把event_base给传进来了,实际上更多地是分配一个结构体,把相关的数据都撂进去,然后丢给event_new,在这里就能取得到了)。其原型是:

typedef void(* event_callback_fn)(evutil_socket_t sockfd, short event_type, void *arg)

对于一个服务器而言,上面的流程大概是这样组合的:
   1. listener = socket(),bind(),listen(),设置nonblocking(POSIX系统中可使用fcntl设置,windows不需要设置,实际上libevent提供了统一的包装evutil_make_socket_nonblocking)
    2. 创建一个event_base
    3. 创建一个event,将该socket托管给event_base,指定要监听的事件类型,并绑定上相应的回调函数(及需要给它的参数)。对于listener socket来说,只需要监听EV_READ|EV_PERSIST
    4. 启用该事件
    5. 进入事件循环
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    6. (异步) 当有client发起请求的时候,调用该回调函数,进行处理。

问题:回调函数要做什么事情呢?

       当然是处理client的请求了。首先要accept,获得一个可以与client通信的sockfd,然后……调用recv/send吗?错!大错特错!如果直接调用recv/send的话,这个线程就阻塞在这个地方了,如果这个客户端非常的阴险(比如一直不发消息,或者网络不好,老是丢包),libevent就只能等它,没法处理其他的请求了——所以应该创建一个新的event来托管这个sockfd。

问题:为什么不在listen完马上调用accept,获得客户端连接以后再丢给event_base呢?

        因为accept要循环执行,获取更多的连接套接字,即在事件循环中,用event_base_dispatch(_base)。

后期内容待续......

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