[muduo学习笔记]事件分发器(Channel、Poller)

news2024/11/18 5:39:39

此学习笔记参考施磊老师的muduo教学课程。
目的是搞懂 muduo 网络库的核心框架。EventLoop、channel 和 Poller 之间的关系

文章目录

1 Poller 抽象基类
2 Channel
3 模块的包含
muduo模块梳理参考：

整体框架如下：

muduo是基于 Reactor 模式的网络库，而 EventLoop 是 Reactor 的核心，主要负责事件分发。

在事件分发器中有两个重要部分，分别为 Poller 和 Channel。

1 Poller 抽象基类

说到事件循环，最常见的有 select、poll、epoll 等，在 muduo 中，选择使用抽象基类 Poller 来定义，在派生基类中实现 poll 和 epoll 。

// EventLoop.h 中的定义
std::unique_ptr<Poller> poller_;

// DefaultPoller.cc
#include <stdlib.h>
#include "Poller.h"
#include "EPollPoller.h"

Poller *Poller::newDefaultPoller(EventLoop *loop)
{
    // getenv 环境变量
    if (::getenv("MUDUO_USE_POLL"))
    {
        return nullptr; // 生成poll的实例，这里没有实现
    }
    else
    {
        return new EPollPoller(loop); // 生成epoll的实例
    }
}

在 EPollPoller 中的 epoll 实现，需要考虑 epoll 所感兴趣的事件 event，在 event 中绑定了一个 sockfd 以及它所感兴趣的事件，这些都封装在 Channel 中。

// channel.h 中的成员变量
const int fd_;                   // fd，Poller监听的对象
int events_;                     // 注册fd感兴趣的事件
int revents_;                    // Poller返回的具体发生的事件

2 Channel

它是 EventLoop 的另一个重要部分，Channel理解为通道封装了sockfd 和其感兴趣的 event 如 EPOLLIN、EPOLLOUT 事件，还绑定了 poller 返回的具体事件

// EventLoop.h 中的定义
using ChannelList  = std::vector<Channel*>;

所有的成员函数都在这里：
channel中的成员函数

这里只说明一些：
在 Channel 中使用智能指针，是防止我们手动调用了 removeChannel后，还在使用已经被删除的 Channel。它完成跨线程状态的监听。weak_ptr 和 shared_ptr 配合使用，可以解决 shared_ptr 的值循环引用的问题，在多线程中使用 weak_ptr来监听它所观察的资源的状态，使用时尝试提升为 shared_ptr ，提升成功，访问，提升失败，就不访问，说明它所观察的资源已经被释放。

std::weak_ptr<void> tie_;        // 防止手动 remove Channel后仍在执行回调操作。
bool tied_;

智能指针的学习参考：
C++基础——智能指针 shared_ptr 和 weak_ptr 的使用
C++智能指针 shared_ptr,unique_ptr和weak_ptr

当 poller 中有监听事件，channel 就会调用相应的回调。

// 设置fd相应的事件状态 相当于 epoll_ctl add delete
    /*
        const int Channel::kNoneEvent = 0;
        const int Channel::kReadEvent = EPOLLIN | EPOLLPRI;
        const int Channel::kWriteEvent = EPOLLOUT;
    */
    void enableReading()  { events_ |= kReadEvent;   update(); }     // 让 fd 对读事件感兴趣
    void disableReading() { events_ &= ~kReadEvent;  update(); }     // ～：使得read的那一位是0,，再&=上其他位，把相应的位置成0,去掉，
    void enableWriting()  { events_ |= kWriteEvent;  update(); }
    void disableWriting() { events_ &= ~kWriteEvent; update(); }
    void disableAll()     { events_  = kNoneEvent;   update(); }

3 模块的包含

前面说过，EventLoop 是 Reactor 的核心，主要负责事件分发。在事件分发器中有两个重要部分，分别为 Poller 和 Channel。
根据高性能服务器模型：one loop per thread，可以得出一个线程中有一个EventLoop ，一个EventLoop 中有一个poller，一个 poller 上可以监听很多 channel。
所一个channel有一个 EventLoop，一个 EventLoop 有多个channel。