muduo 多线程的处理

一般网络编程中为什么会用到多线程呢，无非是充分利用服务器多核的特性，提高网络并发量，吞吐率等。一般情况下，我们可以轻松想到这样的模型：主线程中监听socket连接事件，当产生新的连接时生成新的线程来处理。这种方式比较直接，但是有些不好处理的地方，例如线程的数量，真的是一个连接开一个线程吗。其实可以用线程池来解决这个问题，那说到线程池，那又如何解决线程与连接对应的问题，毕竟一个连接肯定是始终要在一个线程中处理消息的，否则跨线程处理消息的拼接将会是一个很大的麻烦。还有就是这种直接的方式不好设计接口给用户使用，说直白点就是如何优雅的处理用户数据读和写的问题。而muduo以及大部分的网络库都使用了reactor模式，可以很好的处理这两个问题。

这几天详细读了muduo的网络处理部分，发现多线程处理是整个框架的精华。muduo是基于one loop per thread模型的。那么什么是one loop per thread模型呢？

字面意思上讲就是每个线程里有个loop，即消息循环。我们知道服务器必定有一个监听的socket和1到N个连接的socket，每个socket也必定有网络事件。我们可以启动设定数量的线程，让这些线程来承担网络事件。

每个进程默认都会启动一个线程，即这个线程不需要我们手动去创建，称之为主线程。一般地我们让主线程来承担监听socket的网络事件，然后等待新的连接。至于新连接的socket的事件要不要在主线程中处理，这个得看我们启动其他线程即工作线程的数量。如果启动了工作线程，那么新连接的socket的网络事件一定是在工作线程中处理的。

每个线程的事件处理都是在一个EventLoop的while循环中，而每一个EventLoop都有一个多路事件复用解析器epoller。循环的主体部分是等待epoll事件触发，从而处理事件。主线程EventLoop的epoller会添加监听socket可读事件，而工作线程一开始什么都没有添加（不过每个EventLoop会有一个wakeupChannel_，他会添加可读事件，原因下面会讲到），因为还没有连接的产生。在没有事件触发之前，epoller都是阻塞的，导致线程被挂起。

当有连接来到时，挂起的主线程恢复，会执行新连接的回调函数。在该函数中，会从线程池中取得一个线程来接管新连接socket的处理。前面提到，工作线程没有添加任何事件，那将导致工作线程一直被挂起。那么问题来了，那他是如何处理新连接socket相关事件的呢，也就是说挂起的工作线程什么时候恢复的呢？

上面提到，每个EventLoop还有一个wakeupChannel_，他会添加可读事件。主线程通知工作线程去处理事件的时候，工作线程发现不在本线程的时间片中，于是往wakeupChannel_写入一个int64大小字节的数据，来唤醒沉睡的poller，这样就激发工作线程了。

可以想象，每个线程中有一个泵，泵的作用就是提取消息并且分发给消息的业主调用，一个泵就是一个EventLoop对象。主线程只管socket的监听事件，并产生新的连接。新的连接也会有消息的产生，故需要将新的连接添加到一个消息泵中，这个消息泵可以是新的，也可以和别的连接复用，如下图：

 

有关代码，下篇再分析。