文章目录
  1. 前言
  2. I/O框架库概述
    1. 句柄Handle
    2. 事件多路分发器
    3. (具体)事件处理器
    4. Reactor
  3. 小结

前言

前面三章详细地介绍了Linux服务器程序必须处理的三类事件：I/O事件、信号、定时事件；在处理这三类事件时网络程序要考虑如下三个问题。

  • 统一事件源。
  • 可移植性。不同的操作系统具有不同的I/O复用方式；Solaris采用/dev/poll文件、FreeBSD采用kqueue机制、Linux采用epoll系列系统调用；
  • 并发。在多进程/线程环境下，网络程序需要考虑各执行实体如何协同处理客户连接、信号与定时器；

开源社区提供了诸多优秀的I/O框架库——ACE、ASIO与Libevent。下面介绍相对轻量级的Libevent框架库。

I/O框架库概述

I/O框架库一库函数的形式，封装了较为底层的系统调用，想应用程序提供一组更便于使用的接口。这些库函数经受住了真实网络环境下的高压测试，以及时间的考验。

 

句柄Handle

I/O框架库处理的对象(I/O事件，信号与定时事件)统一称为事件源。一个事件源绑定一个句柄；例如，在Linux环境下，I/O事件对应的句柄是文件描述符，信号事件对应的句柄是信号值。

事件多路分发器

I/O框架库将系统支持的各种I/O复用系统调用封装成统一的接口——事件多路分发器EventDemultiplexer。事件多路分发器的demultiplex方法是等待事件的核心函数，其内部调用的是select、poll、epoll_wait等函数。

此外，事件多路分发器还需要实现register_event与remove_event方法，以便应用程序向事件多路分发器添加事件与删除事件。

(具体)事件处理器

事件处理器执行事件对应的业务逻辑，它通常包含一个或多个handle_event回调函数。I/O框架库提供的事件处理器只是一个接口，应用程序需要继承该接口来实现具体的事件处理器，即具体事件处理器。

此外，事件处理器还提供get_handle方法，它返回与该事件处理器关联的句柄。

Reactor

Reactor是I/O框架库的核心。它提供如下几个方法。

  • handle_events。handle_events方法执行事件循环，重复如下过程：等待事件，然后依次处理所有就绪事件对应的事件处理器；
  • register_handler。register_handler方法调用事件多路分发器的register_event方法来向事件多路分发器中注册一个事件；
  • remove_handler。remove_handler方法调用事件多路分发器的remove_event方法来删除事件多路分发器中的一个事件；

小结

I/O框架库的工作时序图如下。