1.8.C++项目:仿muduo库实现并发服务器之eventloop模块的设计
项目完整在:
文章目录
- 一、eventloop模块:进行事件监控,以及事件处理的模块
- 二、提供的功能
- 三、实现思想
- (一)功能
- (二)意义
- (三)功能设计
- 四、框架
- 五、代码
一、eventloop模块:进行事件监控,以及事件处理的模块
- 进行事件监控管理的模块
- 这个模块就是我们所说的One thread one loop 中的loop,也就是我们所说的Reactor
- 这个模块必定是一个模块对于一个线程
二、提供的功能
这个模块和线程是一一对应的!
监听了一个链接,如果这个连接一旦就绪,就要进行事件处理!
但是如果这个描述符,在多个线程中都触发了了事件,进行处理,就会存在线程安全问题!
因此我们需要将一个链接的事件监控, 以及连接事件处理,以及其他操作都放在同一个线程中!
如何保证一个连接的所有操作都在eventloop对应的线程中!
给eventLOOP模块中,都添加一个任务队列!
对连接的所有操作,都进行一次封装,将对连接的操作当作任务都添加到任务队列中!
三、实现思想
(一)功能
- 在线程中对描述符进行事件监控!
- 有描述符就绪则对描述符进行事件处理,(如何保证处理回调函数中的操作都在线程中)
- 所有的就绪事件处理完了,这时候再去将任务队列中的所有任务一一执行! 这样能够保证对于所有链接的所有操作,都是在一个线程中进行的,不涉及线程安全问题!
但是对于任务队列中的操作有线程安全的问题,只需要给task的操作架一把锁即可!
(二)意义
对于服务器的所有事件都是由EventLoop模块来完成
每一个Connection连接,都会绑定一个EventLoop模块和线程,因为外界对于连接的所有操作,都要放到同一个线程中进行!
(三)功能设计
- 事件监控
使用Poller模块
有事件就绪则进行事件处理! - 执行任务队列中的任务!
注意点:
因为有可能因为等待描述符IO事件就绪,执行流流程阻塞,这个时候任务对立中的任务得不到执行!
因此得有一个事件通知的东西,能够唤醒事件监控的阻塞!
当事件就绪,需要处理的时候,处理过程中,如果对连接要进行某些操作!
这些操作必须要在Eventloop对应的线程中进行,保证对连接的各项操作都是线程安全的。 - 如果执行的操作就在本线程中,不需要将操作压入队列了,可以直接执行!
- 如果执行的操作不在线程中,才需要加入任务池,等到事件处理完了之后就行执行任务!
四、框架
class Eventloop {
private:std::thread::id _thread_id; // 线程IDint _event_fd // eventfd 唤醒IO事件监控有可能的阻塞!!!Poller _poller; // 进行所有描述符的事件监控using Functor = std::function<void()>;std::vector<Functor> _task; // 任务池std::mutex _mutex; // 实现任务池操作的线程安全!!!
public:void runAllTask();
public:Eventloop();void runInLoop(const Functor&cb); // 判断将要执行的任务是否处于当前线程中,如果是则执行,不是则压入队列。void queueInLoop(const Functor&cb); // 将操作压入任务池!bool isInLoop(); //永远判断当前线程是否是EventLoop所对应的线程void updateEvent(Channel* channel); // 添加/修改描述符的事件监控void removeEvent(Channel* channel); // 移除描述符的监控void Start(); // 任务监控完毕进行处理任务! 三步走:事件监控-》就绪事件处理-》执行任务};
五、代码
class EventLoop {
private:using Functor = std::function<void()>;std::thread::id _thread_id; // 线程IDint _event_fd; // eventfd 唤醒IO事件监控有可能的阻塞!!!std::unique_ptr<Channel> _event_channel; Poller _poller;//进行所有描述符的事件监控std::vector<Functor> _tasks; // 任务池std::mutex _mutex; // 实现任务池操作的线程安全!!!TimerWheel _timer_wheel;//定时器模块
public: // 执行任务池中的所有任务!!void runAllTask() {std::vector<Functor> functor; {std::unique_lock<std::mutex> _lock(_mutex); // 出了作用域,锁就会被解开!!_tasks.swap(functor);}for (auto &f : functor) {f();}return ;}static int createEventFd() {int efd = eventfd(0,EFD_CLOEXEC | EFD_NONBLOCK);if (efd < 0) {ERR_LOG("CREATE ENVENTED FAILED !!!");abort();}return efd;}void readEventfd() {uint64_t res = 0;int ret = read(_event_fd,&res,sizeof(res));if (ret < 0) {if (errno == EINTR || errno == EAGAIN) {return;}ERR_LOG("READ EVENTFD FAILED!");abort();}return ;}void weakEventFd() {uint64_t val = 1;int ret = write(_event_fd,&val,sizeof(val));if (ret < 0) {if (errno == EINTR) {return;}ERR_LOG("READ EVENTFD FAILED!");abort();}return ;}
public:EventLoop():_thread_id(std::this_thread::get_id()), _event_fd(createEventFd()), _event_channel(new Channel(this, _event_fd)),_timer_wheel(this) {//给eventfd添加可读事件回调函数,读取eventfd事件通知次数_event_channel->setReadCallback(std::bind(&EventLoop::readEventfd, this));//启动eventfd的读事件监控_event_channel->enableRead();}void runInLoop(const Functor&cb) { // 判断将要执行的任务是否处于当前线程中,如果是则执行,不是则压入队列。if (isInLoop()) {return cb();}}void queueInLoop(const Functor&cb) { // 将操作压入任务池!std::unique_lock<std::mutex> _lock(_mutex);//唤醒有可能因为没有事件就绪,而导致的epoll阻塞;//其实就是给eventfd写入一个数据,eventfd就会触发可读事件_tasks.push_back(cb);weakEventFd();}bool isInLoop() { //永远判断当前线程是否是EventLoop所对应的线程return (_thread_id == std::this_thread::get_id());}void updateEvent(Channel* channel) {// 添加/修改描述符的事件监控return _poller.UpdateEvent(channel); }void removeEvent(Channel* channel) { // 移除描述符的监控return _poller.removeEvent(channel);}void TimerAdd(uint64_t id, uint32_t delay, const TaskFunc &cb) { return _timer_wheel.TimerAdd(id, delay, cb); }void TimerRefresh(uint64_t id) { return _timer_wheel.TimerRefresh(id); }void TimerCancel(uint64_t id) { return _timer_wheel.TimerCancel(id); }bool HasTimer(uint64_t id) { return _timer_wheel.HasTimer(id); }void Start() { // 任务监控完毕进行处理任务! // 三步走:事件监控-》就绪事件处理-》执行任务std::vector<Channel*> actives;_poller.Poll(&actives);for (auto &channel : actives) {channel -> handleEvent();}runAllTask();}};
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