libevent之Reactor模式详解
轉(zhuǎn)自:http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/4957667
前面講到,整個(gè)libevent本身就是一個(gè)Reactor,因此本節(jié)將專門對(duì)Reactor模式進(jìn)行必要的介紹,并列出libevnet中的幾個(gè)重要組件和Reactor的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在后面的章節(jié)中可能還會(huì)提到本節(jié)介紹的基本概念。
1 Reactor的事件處理機(jī)制
首先來回想一下普通函數(shù)調(diào)用的機(jī)制:程序調(diào)用某函數(shù)?函數(shù)執(zhí)行,程序等待?函數(shù)將結(jié)果和控制權(quán)返回給程序?程序繼續(xù)處理。
Reactor釋義“反應(yīng)堆”,是一種事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制。和普通函數(shù)調(diào)用的不同之處在于:應(yīng)用程序不是主動(dòng)的調(diào)用某個(gè)API完成處理,而是恰恰相反,Reactor逆置了事件處理流程,應(yīng)用程序需要提供相應(yīng)的接口并注冊(cè)到Reactor上,如果相應(yīng)的時(shí)間發(fā)生,Reactor將主動(dòng)調(diào)用應(yīng)用程序注冊(cè)的接口,這些接口又稱為“回調(diào)函數(shù)”。使用Libevent也是想Libevent框架注冊(cè)相應(yīng)的事件和回調(diào)函數(shù);當(dāng)這些時(shí)間發(fā)聲時(shí),Libevent會(huì)調(diào)用這些回調(diào)函數(shù)處理相應(yīng)的事件(I/O讀寫、定時(shí)和信號(hào))。
??? 用“好萊塢原則”來形容Reactor再合適不過了:不要打電話給我們,我們會(huì)打電話通知你。
??? 舉個(gè)例子:你去應(yīng)聘某xx公司,面試結(jié)束后。
“普通函數(shù)調(diào)用機(jī)制”公司HR比較懶,不會(huì)記你的聯(lián)系方式,那怎么辦呢,你只能面試完后自己打電話去問結(jié)果;有沒有被錄取啊,還是被據(jù)了;
“Reactor”公司HR就記下了你的聯(lián)系方式,結(jié)果出來后會(huì)主動(dòng)打電話通知你:有沒有被錄取啊,還是被據(jù)了;你不用自己打電話去問結(jié)果,事實(shí)上也不能,你沒有HR的留聯(lián)系方式。
2 Reactor模式的優(yōu)點(diǎn)
Reactor模式是編寫高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的必備技術(shù)之一,它具有如下的優(yōu)點(diǎn):
??? 1)響應(yīng)快,不必為單個(gè)同步時(shí)間所阻塞,雖然Reactor本身依然是同步的;
??? 2)編程相對(duì)簡(jiǎn)單,可以最大程度的避免復(fù)雜的多線程及同步問題,并且避免了多線程/進(jìn)程的切換開銷;
??? 3)可擴(kuò)展性,可以方便的通過增加Reactor實(shí)例個(gè)數(shù)來充分利用CPU資源;
??? 4)可復(fù)用性,reactor框架本身與具體事件處理邏輯無關(guān),具有很高的復(fù)用性;
3 Reactor模式框架
??? 使用Reactor模型,必備的幾個(gè)組件:事件源、Reactor框架、多路復(fù)用機(jī)制和事件處理程序,先來看看Reactor模型的整體框架,接下來再對(duì)每個(gè)組件做逐一說明。
??
1) 事件源
Linux上是文件描述符,Windows上就是Socket或者Handle了,這里統(tǒng)一稱為“句柄集”;程序在指定的句柄上注冊(cè)關(guān)心的事件,比如I/O事件。
2) event demultiplexer——事件多路分發(fā)機(jī)制
由操作系統(tǒng)提供的I/O多路復(fù)用機(jī)制,比如select和epoll。
??? 程序首先將其關(guān)心的句柄(事件源)及其事件注冊(cè)到event demultiplexer上;
當(dāng)有事件到達(dá)時(shí),event demultiplexer會(huì)發(fā)出通知“在已經(jīng)注冊(cè)的句柄集中,一個(gè)或多個(gè)句柄的事件已經(jīng)就緒”;
??? 程序收到通知后,就可以在非阻塞的情況下對(duì)事件進(jìn)行處理了。
對(duì)應(yīng)到libevent中,依然是select、poll、epoll等,但是libevent使用結(jié)構(gòu)體eventop進(jìn)行了封裝,以統(tǒng)一的接口來支持這些I/O多路復(fù)用機(jī)制,達(dá)到了對(duì)外隱藏底層系統(tǒng)機(jī)制的目的。
3) Reactor——反應(yīng)器
??? Reactor,是事件管理的接口,內(nèi)部使用event demultiplexer注冊(cè)、注銷事件;并運(yùn)行事件循環(huán),當(dāng)有事件進(jìn)入“就緒”狀態(tài)時(shí),調(diào)用注冊(cè)事件的回調(diào)函數(shù)處理事件。
對(duì)應(yīng)到libevent中,就是event_base結(jié)構(gòu)體。
一個(gè)典型的Reactor聲明方式
4) Event Handler——事件處理程序
??? 事件處理程序提供了一組接口,每個(gè)接口對(duì)應(yīng)了一種類型的事件,供Reactor在相應(yīng)的事件發(fā)生時(shí)調(diào)用,執(zhí)行相應(yīng)的事件處理。通常它會(huì)綁定一個(gè)有效的句柄。
對(duì)應(yīng)到libevent中,就是event結(jié)構(gòu)體。
下面是兩種典型的Event Handler類聲明方式,二者互有優(yōu)缺點(diǎn)。
[cpp]?view plaincopy
4 Reactor事件處理流程
前面說過Reactor將事件流“逆置”了,那么使用Reactor模式后,事件控制流是什么樣子呢?
可以參見下面的序列圖。
?
5 小結(jié)
上面講到了Reactor的基本概念、框架和處理流程,對(duì)Reactor有個(gè)基本清晰的了解后,再來對(duì)比看libevent就會(huì)更容易理解了,接下來就正式進(jìn)入到libevent的代碼世界了,加油!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的libevent之Reactor模式详解的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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