Muduo网络库源码分析（三）线程间使用eventfd通信和EventLoop::runInLoop系列函数
先说第一点，线程（进程）间通信有很多种方式（pipe,socketpair），为什么这里选择eventfd？
eventfd 是一个比 pipe 更高效的线程间事件通知机制，一方面它比 pipe 少用一个 file descripor，节省了资源；另一方面，eventfd 的缓冲区管理也简单得多，全部“buffer” 只有定长8 bytes，不像 pipe 那样可能有不定长的真正 buffer。
最重要的一点：当我们想要编写并发型服务器的时候，eventfd 可以完美取代 pipe去通知(唤醒)其他的进程(线程)。比如经典的异步IO reactor/selector 应用场景，去唤醒select的调用。可以和事件通知机制完美的的结合。
（一）eventfd
#include
int eventfd(unsigned int initval, intflags); #include
#include
#include
#include
#include /* Definition of uint64_t */
#define handle_error(msg) \
do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
int
main(int argc, char *argv[])
{
uint64_t u;
int efd = eventfd(10, 0);
if (efd == -1)
handle_error("eventfd");
int ret = fork();
if(ret == 0)
{
for (int j = 1; j < argc; j++) {
printf("Child writing %s to efd\n", argv[j]);
u = atoll(argv[j]);
ssize_t s = write(efd, &u, sizeof(uint64_t));
if (s != sizeof(uint64_t))
handle_error("write");
}
printf("Child completed write loop\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
else
{
sleep(2);
ssize_t s = read(efd, &u, sizeof(uint64_t));
if (s != sizeof(uint64_t))
handle_error("read");
printf("Parent read %llu from efd\n",(unsigned long long)u);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
（二）EventLoop::loop、runInLoop、queueInLoop、doPendingFunctors
先看一下这四个函数总体的流程图：
依次解释：
// 该函数可以跨线程调用
void EventLoop::quit()
{
quit_ = true;
if (!isInLoopThread())
{
wakeup();
}
}
//使用eventfd唤醒
void EventLoop::wakeup()
{
uint64_t one = 1;
//ssize_t n = sockets::write(wakeupFd_, &one, sizeof one);
ssize_t n = ::write(wakeupFd_, &one, sizeof one);
if (n != sizeof one)
{
LOG_ERROR << "EventLoop::wakeup() writes " << n << " bytes instead of 8";
}
}
如果不是当前IO线程调用quit，则需要唤醒（wakeup()）当前IO线程，因为它可能还阻塞在poll的位置（EventLoop::loop()），这样再次循环判断 while (!quit_) 才能退出循环。
// 事件循环，该函数不能跨线程调用
// 只能在创建该对象的线程中调用
void EventLoop::loop()
{// 断言当前处于创建该对象的线程中
assertInLoopThread();
while (!quit_)
{
pollReturnTime_ = poller_->poll(kPollTimeMs, &activeChannels_);
eventHandling_ = true;
for (ChannelList::iterator it = activeChannels_.begin();
it != activeChannels_.end(); ++it)
{
currentActiveChannel_ = *it;
currentActiveChannel_->handleEvent(pollReturnTime_);
}
currentActiveChannel_ = NULL;
eventHandling_ = false;
doPendingFunctors();
}
}// 为了使IO线程在空闲时也能处理一些计算任务
// 在I/O线程中执行某个回调函数，该函数可以跨线程调用
void EventLoop::runInLoop(const Functor& cb)
{
if (isInLoopThread())
{
// 如果是当前IO线程调用runInLoop，则同步调用cb
cb();
}
else
{
// 如果是其它线程调用runInLoop，则异步地将cb添加到队列,让IO线程处理
queueInLoop(cb);
}
}void EventLoop::queueInLoop(const Functor& cb)
{
{
MutexLockGuard lock(mutex_);
pendingFunctors_.push_back(cb);
}
// 调用queueInLoop的线程不是当前IO线程则需要唤醒当前IO线程，才能及时执行doPendingFunctors();
// 或者调用queueInLoop的线程是当前IO线程（比如在doPendingFunctors()中执行functors[i]() 时又调用了queueInLoop()）
// 并且此时正在调用pending functor，需要唤醒当前IO线程
// 因为在此时doPendingFunctors() 过程中又添加了任务，故循环回去poll的时候需要被唤醒返回，进而继续执行doPendingFunctors()
// 只有当前IO线程的事件回调中调用queueInLoop才不需要唤醒
// 即在handleEvent()中调用queueInLoop 不需要唤醒，因为接下来马上就会执行doPendingFunctors();
if (!isInLoopThread() || callingPendingFunctors_)
{
wakeup();
}
}// 该函数只会被当前IO线程调用
void EventLoop::doPendingFunctors()
{
std::vector functors;
callingPendingFunctors_ = true;
{
MutexLockGuard lock(mutex_);
functors.swap(pendingFunctors_);
}
for (size_t i = 0; i < functors.size(); ++i)
{
functors[i]();
}
callingPendingFunctors_ = false;
}
关于doPendingFunctors 的补充说明
：
1、不是简单地在临界区内依次调用Functor，而是把回调列表swap到functors中，这样一方面减小了临界区的长度（意味着不会阻塞其它线程的queueInLoop()），另一方面，也避免了死锁（因为Functor可能再次调用queueInLoop()）
2、由于doPendingFunctors()调用的Functor可能再次调用queueInLoop(cb)，这时，queueInLoop()就必须wakeup()，否则新增的cb可能就不能及时调用了
3、muduo没有反复执行doPendingFunctors()直到pendingFunctors_为空而是每次poll 返回就执行一次，这是有意的，否则IO线程可能陷入死循环，无法处理IO事件。
总结一下就是：
假设我们有这样的调用：loop->runInLoop(run)，说明想让IO线程执行一定的计算任务，此时若是在当前的IO线程，就马上执行run()；如果是其他线程调用的，那么就执行queueInLoop(run),将run异步添加到队列，当loop内处理完事件后，就执行doPendingFunctors()，也就执行到了run()；最后想要结束线程的话，执行quit。
参考：
《linux多线程服务端编程》
http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/40593721?utm_source=tuicool&utm_medium=referral