【Lars教程目录】
Lars源代码
https://github.com/aceld/Lars
【Lars系统概述】
第1章-概述
第2章-项目目录构建
【Lars系统之Reactor模型服务器框架模块】
第1章-项目结构与V0.1雏形
第2章-内存管理与Buffer封装
第3章-事件触发EventLoop
第4章-链接与消息封装
第5章-Client客户端模型
第6章-连接管理及限制
第7章-消息业务路由分发机制
第8章-链接创建/销毁Hook机制
第9章-消息任务队列与线程池
第10章-配置文件读写功能
第11章-udp服务与客户端
第12章-数据传输协议protocol buffer
第13章-QPS性能测试
第14章-异步消息任务机制
第15章-链接属性设置功能
【Lars系统之DNSService模块】
第1章-Lars-dns简介
第2章-数据库创建
第3章-项目目录结构及环境构建
第4章-Route结构的定义
第5章-获取Route信息
第6章-Route订阅模式
第7章-Backend Thread实时监控
【Lars系统之Report Service模块】
第1章-项目概述-数据表及proto3协议定义
第2章-获取report上报数据
第3章-存储线程池及消息队列
【Lars系统之LoadBalance Agent模块】
第1章-项目概述及构建
第2章-主模块业务结构搭建
第3章-Report与Dns Client设计与实现
第4章-负载均衡模块基础设计
第5章-负载均衡获取Host主机信息API
第6章-负载均衡上报Host主机信息API
第7章-过期窗口清理与过载超时(V0.5)
第8章-定期拉取最新路由信息(V0.6)
第9章-负载均衡获取Route信息API(0.7)
第10章-API初始化接口(V0.8)
第11章-Lars Agent性能测试工具
第12章- Lars启动工具脚本
12) udp服务与客户端
接下来为了让Reactor框架功能更加丰富，结合之前的功能，再加上udpserver的服务接口。udp我们暂时不考虑加线程池实现，只是单线程的处理方式。
12.1 udp_server服务端功能实现
lars_reactor/include/udp_server.h
#pragma once
#include
#include "event_loop.h"
#include "net_connection.h"
#include "message.h"
class udp_server :public net_connection
{
public:
udp_server(event_loop *loop, const char *ip, uint16_t port);
virtual int send_message(const char *data, int msglen, int msgid);
//注册消息路由回调函数
void add_msg_router(int msgid, msg_callback* cb, void *user_data = NULL);
~udp_server();
//处理消息业务
void do_read();
private:
int _sockfd;
char _read_buf[MESSAGE_LENGTH_LIMIT];
char _write_buf[MESSAGE_LENGTH_LIMIT];
//事件触发
event_loop* _loop;
//服务端ip
struct sockaddr_in _client_addr;
socklen_t _client_addrlen;
//消息路由分发
msg_router _router;
};
对应的方法实现方式如下：
lars_reactor/src/udp_server.cpp
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "udp_server.h"
void read_callback(event_loop *loop, int fd, void *args)
{
udp_server *server = (udp_server*)args;
//处理业务函数
server->do_read();
}
void udp_server::do_read()
{
while (true) {
int pkg_len = recvfrom(_sockfd, _read_buf, sizeof(_read_buf), 0, (struct sockaddr *)&_client_addr, &_client_addrlen);
if (pkg_len == -1) {
if (errno == EINTR) {
continue;
}
else if (errno == EAGAIN) {
break;
}
else {
perror("recvfrom\n");
break;
}
}
//处理数据
msg_head head;
memcpy(&head, _read_buf, MESSAGE_HEAD_LEN);
if (head.msglen > MESSAGE_LENGTH_LIMIT || head.msglen < 0 || head.msglen + MESSAGE_HEAD_LEN != pkg_len) {
//报文格式有问题
fprintf(stderr, "do_read, data error, msgid = %d, msglen = %d, pkg_len = %d\n", head.msgid, head.msglen, pkg_len);
continue;
}
//调用注册的路由业务
_router.call(head.msgid, head.msglen, _read_buf+MESSAGE_HEAD_LEN, this);
}
}
udp_server::udp_server(event_loop *loop, const char *ip, uint16_t port)
{
//1 忽略一些信号
if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
perror("signal ignore SIGHUB");
exit(1);
}
if (signal(SIGPIPE, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
perror("signal ignore SIGPIPE");
exit(1);
}
//2 创建套接字
//SOCK_CLOEXEC在execl中使用该socket则关闭，在fork中使用该socket不关闭
_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_UDP);
if (_sockfd == -1) {
perror("create udp socket");
exit(1);
}
//3 设置服务ip+port
struct sockaddr_in servaddr;
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_aton(ip, &servaddr.sin_addr);//设置ip
servaddr.sin_port = htons(port);//设置端口
//4 绑定
bind(_sockfd, (const struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
//3 添加读业务事件
_loop = loop;
bzero(&_client_addr, sizeof(_client_addr));
_client_addrlen = sizeof(_client_addr);
printf("server on %s:%u is running...\n", ip, port);
_loop->add_io_event(_sockfd, read_callback, EPOLLIN, this);
}
int udp_server::send_message(const char *data, int msglen, int msgid)
{
if (msglen > MESSAGE_LENGTH_LIMIT) {
fprintf(stderr, "too large message to send\n");
return -1;
}
msg_head head;
head.msglen = msglen;
head.msgid = msgid;
memcpy(_write_buf, &head, MESSAGE_HEAD_LEN);
memcpy(_write_buf + MESSAGE_HEAD_LEN, data, msglen);
int ret = sendto(_sockfd, _write_buf, msglen + MESSAGE_HEAD_LEN, 0, (struct sockaddr*)&_client_addr, _client_addrlen);
if (ret == -1) {
perror("sendto()..");
return -1;
}
return ret;
}
//注册消息路由回调函数
void udp_server::add_msg_router(int msgid, msg_callback* cb, void *user_data)
{
_router.register_msg_router(msgid, cb, user_data);
}
udp_server::~udp_server()
{
_loop->del_io_event(_sockfd);
close(_sockfd);
}
这里面实现的方式和tcp_server的实现方式几乎一样，需要注意的是，udp的socket编程是不需要listen的，而且也不需要accept。所以recvfrom就能够得知每个包的对应客户端是谁，然后回执消息给对应的客户端就可以。因为没有连接，所以都是以包为单位来处理的，一个包一个包处理。可能相邻的两个包来自不同的客户端。
12.2 udp_client客户端功能实现
lars_reactor/include/udp_client.h
#pragma once
#include "net_connection.h"
#include "message.h"
#include "event_loop.h"
class udp_client: public net_connection
{
public:
udp_client(event_loop *loop, const char *ip, uint16_t port);
~udp_client();
void add_msg_router(int msgid, msg_callback *cb, void *user_data = NULL);
virtual int send_message(const char *data, int msglen, int msgid);
//处理消息
void do_read();
private:
int _sockfd;
char _read_buf[MESSAGE_LENGTH_LIMIT];
char _write_buf[MESSAGE_LENGTH_LIMIT];
//事件触发
event_loop *_loop;
//消息路由分发
msg_router _router;
};
lars_reactor/src/udp_client.cpp
#include "udp_client.h"
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void read_callback(event_loop *loop, int fd, void *args)
{
udp_client *client = (udp_client*)args;
client->do_read();
}
udp_client::udp_client(event_loop *loop, const char *ip, uint16_t port)
{
//1 创建套接字
_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_UDP);
if (_sockfd == -1) {
perror("create socket error");
exit(1);
}
struct sockaddr_in servaddr;
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_aton(ip, &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(port);
//2 链接
int ret = connect(_sockfd, (const struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
if (ret == -1) {
perror("connect");
exit(1);
}
//3 添加读事件
_loop = loop;
_loop->add_io_event(_sockfd, read_callback, EPOLLIN, this);
}
udp_client::~udp_client()
{
_loop->del_io_event(_sockfd);
close(_sockfd);
}
//处理消息
void udp_client::do_read()
{
while (true) {
int pkt_len = recvfrom(_sockfd, _read_buf, sizeof(_read_buf), 0, NULL, NULL);
if (pkt_len == -1) {
if (errno == EINTR) {
continue;
}
else if (errno == EAGAIN) {
break;
}
else {
perror("recvfrom()");
break;
}
}
//处理客户端包
msg_head head;
memcpy(&head, _read_buf, MESSAGE_HEAD_LEN);
if (head.msglen > MESSAGE_LENGTH_LIMIT || head.msglen < 0 || head.msglen + MESSAGE_HEAD_LEN != pkt_len) {
//报文格式有问题
fprintf(stderr, "do_read, data error, msgid = %d, msglen = %d, pkt_len = %d\n", head.msgid, head.msglen, pkt_len);
continue;
}
//调用注册的路由业务
_router.call(head.msgid, head.msglen, _read_buf+MESSAGE_HEAD_LEN, this);
}
}
void udp_client::add_msg_router(int msgid, msg_callback *cb, void *user_data)
{
_router.register_msg_router(msgid, cb, user_data);
}
int udp_client::send_message(const char *data, int msglen, int msgid)
{
if (msglen > MESSAGE_LENGTH_LIMIT) {
fprintf(stderr, "too large message to send\n");
return -1;
}
msg_head head;
head.msglen = msglen;
head.msgid = msgid;
memcpy(_write_buf, &head, MESSAGE_HEAD_LEN);
memcpy(_write_buf + MESSAGE_HEAD_LEN, data, msglen);
int ret = sendto(_sockfd, _write_buf, msglen + MESSAGE_HEAD_LEN, 0, NULL, 0);
if (ret == -1) {
perror("sendto()..");
return -1;
}
return ret;
}
客户端和服务端代码除了构造函数不同，其他基本差不多。接下来我们可以测试一下udp的通信功能
12.3 完成Lars Reactor V0.10开发
服务端
server.cpp
#include
#include
#include "config_file.h"
#include "udp_server.h"
//回显业务的回调函数
void callback_busi(const char *data, uint32_t len, int msgid, net_connection *conn, void *user_data)
{
printf("callback_busi ...\n");
//直接回显
conn->send_message(data, len, msgid);
}
int main()
{
event_loop loop;
//加载配置文件
config_file::setPath("./serv.conf");
std::string ip = config_file::instance()->GetString("reactor", "ip", "0.0.0.0");
short port = config_file::instance()->GetNumber("reactor", "port", 8888);
printf("ip = %s, port = %d\n", ip.c_str(), port);
udp_server server(&loop, ip.c_str(), port);
//注册消息业务路由
server.add_msg_router(1, callback_busi);
loop.event_process();
return 0;
}
客户端
client.cpp
#include
#include
#include "udp_client.h"
//客户端业务
void busi(const char *data, uint32_t len, int msgid, net_connection *conn, void *user_data)
{
//得到服务端回执的数据
char *str = NULL;
str = (char*)malloc(len+1);
memset(str, 0, len+1);
memcpy(str, data, len);
printf("recv server: [%s]\n", str);
printf("msgid: [%d]\n", msgid);
printf("len: [%d]\n", len);
}
int main()
{
event_loop loop;
//创建udp客户端
udp_client client(&loop, "127.0.0.1", 7777);
//注册消息路由业务
client.add_msg_router(1, busi);
//发消息
int msgid = 1;
const char *msg = "Hello Lars!";
client.send_message(msg, strlen(msg), msgid);
//开启事件监听
loop.event_process();
return 0;
}
启动服务端和客户端并允许，结果如下：
server
$ ./server
ip = 127.0.0.1, port = 7777
msg_router init...
server on 127.0.0.1:7777 is running...
add msg cb msgid = 1
call msgid = 1
call data = Hello Lars!
call msglen = 11
callback_busi ...
=======
client
$ ./client
msg_router init...
add msg cb msgid = 1
call msgid = 1
call data = Hello Lars!
call msglen = 11
recv server: [Hello Lars!]
msgid: [1]
len: [11]
=======
关于作者：
作者：Aceld(刘丹冰)
mail: [email protected]
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原创书籍gitbook: http://legacy.gitbook.com/@aceld
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