webserver服务器从零搭建到上线(九)|EpollPoller事件分发器类(一)——详解成员变量、简述成员方法

news2024/11/18 0:14:20

在本节中,我们一起来仔细探讨一下EpollPoller类。该类可以说是muduo库中最最核心的类了,一定要搞懂!

文章目录

  • 私有成员
    • `using ChannelList = std::vector<Channel*>`
    • `looping_`、`quit_`
    • `threadId_`
    • `pollReturnTime_`、`poller_`
    • `wakeup_fd`、`wakeupChannel_`
      • int wakeupFd_
      • std::unique_ptr<Channel> wakeupChannel_
    • ChannelList activeChannels_
    • 和回调相关的变量
  • 简介成员方法
  • 实现获取当前程序运行所属线程

私有成员

//事件循环类    主要包含了两个大模块channel Pollor(epoll的抽象)
class EventLoop : noncopyable {
public:
    using Functor = std::function<void()>;
private:
    using ChannelList = std::vector<Channel*>;

    std::atomic_bool looping_;  //原子操作,通过CAS实现
    std::atomic_bool quit_;     //标识退出loop循环

    const pid_t threadId_;      //记录当前loop所在线程的id

    Timestamp pollReturnTime_;  //poller返回事件的channels的时间点
    std::unique_ptr<Poller> poller_;

    int wakeupFd_; 
    std::unique_ptr<Channel> wakeupChannel_;

    ChannelList activeChannels_;

    std::atomic_bool calllingPendingFunctors_; //标识当前loop是否有需要执行的回调操作
    std::vector<Functor> pendingFunctors_;  //存储loop需要执行的所有回调操作
    std::mutex mutex_; //互斥锁,用来保护上面vector容器的线程安全操作
};

从上到下依次讲解各个成员:

using ChannelList = std::vector<Channel*>

这个就不用说了,每个EventLoop下面都封装了很多很多的channel类,我们使用一个数组来对这些channel进行管理

looping_quit_

    std::atomic_bool looping_;  //原子操作,通过CAS实现
    std::atomic_bool quit_;     //标识退出loop循环

这两个变量都是跟事件循环本身是否继续工作下去相关的控制变量。

looping_用来判断当前的EventLoop是否已经退出,我们定义的是原子操作的布尔值,底层使用CAS实现。
quit_,一般我们是在其他线程来调用EventLoop的quit,来退出eventLoop循环

threadId_

const pid_t threadId_; //记录当前loop所在线程的id

这里我们需要结合图片来讲解:

首先需要明确的是,这里的Reactor就表示我们的EventLoop,并且每一个线程都应该有而且只有一个Reactor模型。

在多线程反应堆模型中,mainReactor只用来建立新用户的连接,拿到cfd之后,把该fd和它感兴趣的事件打包成一个channel,然后唤醒我们某一个workerReactor(使用轮询的方式),把这个channel扔给一个workerReactor,每一个 workReactor 都监听一组channel,并且每一组channel发生的事件都得在自己的EventLoop线程中去执行

所以在代码上就是通过这个threadId来实现这个流程,因为threadId作为EventLoop的成员变量就记录了创建的EventLoop对象所在的线程ID,等到运行时和当前工作的线程一比较,就能够判断EventLoop在不在它自己的线程中。

更加具体的描述请看后面具体的应用。

pollReturnTime_poller_

    Timestamp pollReturnTime_;  //poller返回事件的channels的时间点
    std::unique_ptr<Poller> poller_;
  • 这里pollReturnTime_记录的是poller返回发生时间的channels的时间点。
    EventLoop调用的是多路事件分发器也就是我们的Poller类,事件分发器epoll_wait开启循环后就监听事件发生,有事件发生后就会给Reactor返回发生事件的event,就是我们之前写的EPollPoler中Poll函数处理的那个activeChannels,其函数返回值就是 epoll_wait 监听到事件发生的时间戳。
  • 接下来当然少不了我们的poller了,这是Reactor模型中需要管理的重要资源多路事件分发器。

wakeup_fdwakeupChannel_

    int wakeupFd_; 
    std::unique_ptr<Channel> wakeupChannel_;

这是两个相当重要的组建,我们首先介绍 wakeupFd_。

int wakeupFd_

我们想要弄明白muduo库,就必须**搞明白mainReactor如何给我们的subReactor分配新连接**,muduo库中使用的是轮询操作,那么它具体是如何唤醒subReactor线程的呢?要知道,在subReactor中如果没有事件发生,他们loop所在的线程都是阻塞的,假如说现在mainReactor监听到了一个新用户的连接,得到了表示新用户连接的fd\以及感兴趣事件的channel的话,他把这个channel怎么扔给subReactor呢?

假如说我通过轮询,决定把新用户连接的channel分发给下面的那个subReactor,我怎么把他叫醒呢?

这其实就是统一事件元的原理了,

在我们的libevent中,它的基本原理和muduo差不多,不过在唤醒子线程的步骤中,它采用的是socketpair。创建了一个本地socket的数组,跟管道不一样的是,这两个socket都是可读可写的,不像管道只能一端读、一端写。

我们的muduo采用的是系统调用eventfd,这个eventfd就是用于线程通信的,我这个线程可以通知其他线程起来做事,并且调用这个方法内核可以直接去notify用户空间的应用程序线程起来做事情,效率非常之高

所以这个wakeupFd_就是我们使用函数eventfd创建出来的,主要作用就是当mainLoop获取一个新用户的channel,通过轮询算法选择一个subLoop反应堆,通过该成员唤醒subloop。

std::unique_ptr wakeupChannel_

这个wakeupChannel肯定是要把wakeupFd封装起来的,因为我们在Poller里面并不会直接操作fd,而是在操作channel。

ChannelList activeChannels_

这个就是我们的EventLoop所管理的所有的Channel。并且他们都已经有相应的事件被激活了,该成员肯定是要被用于回调中的。

和回调相关的变量

    std::atomic_bool calllingPendingFunctors_; //标识当前loop是否有需要执行的回调操作
    std::vector<Functor> pendingFunctors_;  //存储loop需要执行的所有回调操作
    std::mutex mutex_; //互斥锁,用来保护上面vector容器的线程安全操作

可以看到,我们的EventLoop类还是比较复杂的,至于为什么需要这些成员变量后续会进行一个总结性的探讨。

简介成员方法

//事件循环类    主要包含了两个大模块channel Pollor(epoll的抽象)
class EventLoop : noncopyable {
public:
    using Functor = std::function<void()>;
    
    EventLoop();
    ~EventLoop();

    //开启事件循环
    void loop();
    //退出事件循环
    void quit();

    Timestamp pollReturnTime() const { return pollReturnTime_; }

    // 在当前loop中执行cb
    void runInLoop(Functor cb);
    //把cb放入队列中,唤醒loop所在的线程后再去执行cb
    void queueInLoop(Functor cb);

    //用来唤醒loop所在的线程
    void wakeup();

    // EventLoop的方法==》Poller的方法
    void updateChannel(Channel *channel);
    void removeChannel(Channel *channel);
    void hasChannel(Channel *channel);

    //判断EventLoop对象是否已经在自己的线程里面
    bool isInLoopThread() const { return threadId_ == CurrentThread::tid(); }
private:
    void handleRead(); //wake up我们唤醒来使用的
    void doPendingFunctors(); //执行回调的内部接口

这里主要强调一下函数 isInLoopThread()

这里的CurrentThread::tid()是返回当前线程的线程ID;

如果这两个相等的话,说明我们的EventLoop对象目前所处的线程就在创建它的线程里,那么我们可以正常执行回调,如果不在的话,我们就得调用queueInLoop,当唤醒到它自己线程的时候,才去执行该loop相关的回调操作。

因为我们前文已经反复强调过,我们的每一个channel都有自己的EventLoop,每一个EventLoop也只属于一个线程,所以当事件发生需要执行回调,我们不能让别的EventLoop来执行,必须让自己的EventLoop来执行相对应的回调。

那么问题来了,为什么必须得是对应的EventLoop来处理回调任务呢?

  • 线程安全问题
    • EventLoop及其管理的资源(如Channel、Poller等)并不是线程安全的。如果一个EventLoop对象被多个线程同时访问,可能会导致数据竞争、状态不一致等问题,最终导致程序崩溃或产生难以调试的错误。
  • 事件处理顺序错乱
    • EventLoop依赖于事件循环机制按顺序处理事件。如果回调操作由非对应的EventLoop调用,事件处理的顺序可能会错乱,导致意外的行为。例如,某些依赖顺序的事件处理(如读取数据后处理数据)可能会发生在不正确的顺序,从而导致逻辑错误。

实现获取当前程序运行所属线程

//CurrenThread.h
#pragma once

#include <unistd.h>
#include <syscall.h>

namespace CurrentThread {
    extern __thread int t_cachedTid;

    void cacheTid();

    inline int tid() {
        if (__builtin_expect(t_cachedTid == 0, 0))
            cacheTid();
        return t_cachedTid;
    }
}

//CurrenThread.cc
#include "CurrentThread.h"

namespace CurrentThread {
    __thread int t_cachedTid = 0;

    void cacheTid() {
        if (t_cachedTid == 0) {
            //通过linux系统调用,获取当前线程的tid值
            t_cachedTid = static_cast<pid_t>(::syscall(SYS_gettid));
        }
    }
} // namespace CurrentThread

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1706643.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

AI赋能:人工智能技术驱动下的品牌海外市场精准分析与营销策略

随着全球化的加速和科技的飞速发展&#xff0c;品牌在海外市场的竞争愈发激烈。为了在竞争激烈的国际市场中脱颖而出&#xff0c;品牌需要更深入地了解海外消费者的行为、趋势和偏好。在这个过程中&#xff0c;人工智能&#xff08;AI&#xff09;技术以其强大的数据处理和分析…

3、python安装-linux系统下

安装前置依赖软件&#xff0c;安装完成后&#xff0c;打开官网&#xff0c;下载linux系统下的python安装包&#xff1a; 选择最新的版本 点击最新版本&#xff0c;进入版本对应的界面&#xff0c; 选择第一个进行源码的编译&#xff0c;右键选择复制连接地址&#xff0c; 回到终…

大数据面试题 —— Hive

目录 Hive 是什么为什么要使用 HiveHive 的优缺点Hive的实现逻辑&#xff0c;为什么处理小表延迟比较高你可以说一下 HQL 转换为 MR 的任务流程吗 ***你可以说一下 hive 的元数据保存在哪里吗 ***Hive与传统数据库之间的区别Hive内部表和外部表的区别 ***hive 动态分区与静态分…

Generate Anything Anywhere in Any Scene #论文阅读

URL https://arxiv.org/pdf/2306.17154 TD;DR 2023 年 6 月 Wisconsin 的文章。围绕 ip 保持做的扩展任务&#xff0c;核心目标是对指定 ip 可以生成任意大小的&#xff08;指定 ip&#xff09;、任意背景的图片&#xff0c;同时可以通过 bbox 控制物体位置和多物体生成。主…

当客户说价格比市场还要高,就这么回怼!

外贸客户说:价格高出市场价30%。我们给客户卖产品&#xff0c;难免会有讨价还价这回事&#xff0c;讨价还价也是一门技术活&#xff0c;得摸透客户心理还要在嘴皮子上占优势&#xff0c;局面还得拿到主动权… 所以今天给大家分享一些讨价还价的思路和要点&#xff0c;希望大家用…

若依新增页面,在左侧显示菜单栏的页面,可点击

选择指定的某个目录下 菜单名称&#xff0c;路由地址&#xff0c;组件路径这几个是必填的&#xff0c;其他的暂时就不用管了。 菜单名称&#xff1a;就是显示到左侧目录中的名称。 路由地址&#xff1a;自定义&#xff0c;一般写页面名称就可以。 组件路径&#xff1a;根据前端…

神奇的一万

在代码界&#xff0c;有个神奇的存在&#xff0c;它叫一万&#xff1a;eval&#xff08;&#xff09;。 这个神奇的一万&#xff0c;在python和JavaScript中都存在&#xff0c;作用也是基本相同的。 Python中的eval函数能将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。 …

四川易点慧电商抖音小店:引领潮流,打造电商新标杆

在数字化浪潮席卷全球的今天&#xff0c;电子商务以其独特的魅力和优势&#xff0c;正逐渐成为推动经济发展的重要力量。四川易点慧电子商务有限公司抖音小店&#xff0c;作为电商领域的一股新生力量&#xff0c;以其创新的经营理念和卓越的服务品质&#xff0c;迅速赢得了市场…

弘君资本炒股技巧:股票定向增发是什么意思?是好是坏?

股票定向增发是指已上市的公司向指定的组织或者个人投资者额外发行股份募集资金的融资方法&#xff0c;发行价格为发行前某一阶段的平均价的必定比例&#xff0c;增发的价格不得低于前二十个买卖日股票均价的80&#xff05;。 例如&#xff0c;个股定增前二十个买卖股票平均价为…

降压芯片SL3036耐压100V 电机驱动板应用48-85V降压12V 1A以内

降压芯片SL3036以其卓越的耐压特性&#xff0c;能够在高达100V的电压环境下稳定运行&#xff0c;为电机驱动板等应用提供了强大的电源支持。这款芯片在电机驱动板中发挥着至关重要的作用&#xff0c;特别是在那些需要48-85V宽范围输入电压并降压至稳定12V输出的场景中&#xff…

Echarts圆环图偏移后 中心文字居中对齐实现

像上图中这样圆环图并不在div的中间时&#xff0c;中心的文本需要居中展示 一开始用left百分比但数据一旦变长或变短就会偏移 像这样 实在是太不美观了 所以我们这里使用动态的left通过文本的长度来计算 /*** 计算文本宽度* param {String|Number} text* param {String} font*…

再创佳绩丨达梦数据库一体机荣获2024数字中国创新大赛·信创赛道总决赛一等奖

5月24日&#xff0c;第七届数字中国建设峰会在福州盛大开幕&#xff0c;峰会内容安排包含开幕式、主论坛、分论坛、数字中国创新大赛、现场体验区及成果发布和专业工作会议等。武汉达梦数据库股份有限公司(以下简称达梦数据)受邀参加并在展、会、赛等多个环节深度参与。达梦全栈…

李廉洋:5.29黄金原油持续震荡,今日美盘行情走势分析及策略。

黄金消息面分析&#xff1a;美联储理事鲍曼周二表示&#xff0c;她支持要么先等等再开始放缓缩减资产负债表&#xff0c;要么采取比本月早些时候宣布的更温和的放慢缩表进程。鲍曼认为商业银行准备金水平仍然充足&#xff0c;这让官员们有更多时间来推进缩表进程。“在准备金接…

六一儿童节创意项目:教你用HTML5和CSS3制作可爱的雪糕动画

六一儿童节快到了&#xff0c;这是一个充满童趣和欢乐的日子。为了给孩子们增添一份节日惊喜&#xff0c;我们决定用HTML5和CSS3制作一个生动有趣的雪糕动画。通过这个项目&#xff0c;不仅能提升你的前端技能&#xff0c;还能带给孩子们一份特别的节日礼物。无论你是前端开发新…

unity接入live2d

在bilibili上找到一个教程&#xff0c;首先注意一点&#xff0c;你直接导入那个sdk&#xff0c;并且打开示例&#xff0c;显示的模型是有问题的&#xff0c;你需要调整模型上脚本的一个枚举值&#xff0c;调整它的渲染顺序是front z to我看教程时候&#xff0c;很多老师都没有提…

Python魔法之旅-魔法方法(01)

目录 一、概述 1、定义 2、作用 二、主要应用场景 1、构造和析构 2、操作符重载 3、字符串和表示 4、容器管理 5、可调用对象 6、上下文管理 7、属性访问和描述符 8、迭代器和生成器 9、数值类型 10、复制和序列化 11、自定义元类行为 12、自定义类行为 13、类…

SpringJDBC

1.前言 Spring JDBC可以帮助开发者节省大量开发工作 自动去处理一些低级细节 比如&#xff1a;异常处理、打开和关闭资源(Connection、PreparedStatement、Statement、ResultSet) 需要下载的jar包&#xff1a; spring-jdbc(普通jar包、源码jar包)由于没有依赖其他的jar包 所以只…

Kubernetes——监听机制与调度约束

目录 前言 一、监听机制 1.Pod启动创建过程 2.调度过程 1.指定调度节点 1.1强制匹配 1.2强制约束 二、硬策略和软策略 1.键值运算关系 1.硬策略——requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 2.软策略——preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution …

像素匹配+均值homograph+结果

1. 像素匹配 2. 均值homography 转换前转换后 3. 比较 基准图转换图

yolov系列

学习一个深度学习网络&#xff0c;就看三点&#xff0c;1. 网络架构 2.输入输出 3.损失函数 yolov1 2015年诞生的YOLOv1创造性地使用端到端结构完成了物体检测任务&#xff0c;把检测问题转换成了回归问题&#xff0c;直接预测物体的类别和位置。 每个grid有30维&#xff0c;…