使用libevent实现基于event的tcp服务器

Libevent 介绍：Libevent 是一个用于编写快速可移植非阻塞 IO 的库。其设计目标为：

可移植性

使用 Libevent 编写的程序应该可以在 Libevent 支持的所有平台上运行。即使没有真正好的方法来做非阻塞 IO，Libevent 也应该支持马马虎虎的方法，这样你的程序才能在受限的环境中运行。

速度

Libevent 尝试在每个平台上使用最快的可用非阻塞 IO 实现，并且不会像这样做那样引入太多开销。

可扩展性

Libevent 被设计为即使在需要有数万个活动套接字的程序中也能很好地工作。

方便

只要有可能，使用 Libevent 编写程序的最自然的方式应该是稳定的、可移植的方式。

 Libevent 的核心思想：

在linux系统上, 其实质就是epoll反应堆.

libevent是事件驱动, epoll反应堆也是事件驱动, 当要监测的事件发生的时候, 就会调用事件对应的回调函数, 执行相应操作. 特别提醒: 事件回调函数是由用户开发的, 但是不是由用户显示去调用的, 而是由libevent去调用的.

Libevent 的相关API介绍：

struct event_base *event_base_new(void)
函数说明：event_base_new() 函数分配并返回具有默认设置的新事件库（event_base结构）。它检查环境变量并返回一个指向新 event_base 的指针。如果有错误，则返回 NULL。

void event_base_free( struct event_base *base)
函数说明：完成event_base后，释放event_base的指针。

int event_reinit( struct event_base *base)
函数说明：在调用 fork() 创建子进程之后，并非所有事件后端都保持干净。因此，如果程序使用 fork() 或相关系统调用来启动一个新进程，并且希望在子进程中继续使用 event_base，则可能需要重新初始化它。成功返回0, 失败返回-1。

对于不同系统而言, event_base就是调用不同的多路IO接口去判断事件是否已经被激活, 对于linux系统而言, 核心调用的就是epoll, 同时支持poll和select.

const  char **event_get_supported_methods( void )
函数说明：event_get_supported_methods() 函数返回一个指向此版本 Libevent 中支持的方法名称数组的指针。数组中的最后一个元素为 NULL。

const  char *event_base_get_method( const  struct event_base *base)
函数说明：获得当前base节点使用的多路IO方法,调用返回 event_base 使用的实际方法的名称。 

int event_base_dispatch( struct event_base *base)函数说明：进入循环等待事件；调用该函数, 相当于没有设置标志位的event_base_loop(不常用的一种)。程序将会一直运行, 直到没有需要检测的事件了, 或者被结束循环的API终止。

int event_base_loopexit( struct event_base *base,const  struct timeval *tv)
int event_base_loopbreak( struct event_base *base)
函数说明:如果希望活动的事件循环在删除之前停止运行，可以调用两个略有不同的函数。event_base_loopexit() 函数告诉 event_base 在给定时间过去后停止循环。如果tv参数为 NULL，则 event_base 立即停止循环。
event_base_loopbreak() 函数告诉 event_base 立即退出其循环。


struct event *event_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd,short what, event_callback_fn cb,void *arg)
typedef void (*event_callback_fn)(evutil_socket_t, short, void *)//回调函数
void event_free(struct event *event)
函数说明：event_new() 函数尝试分配和构造一个新事件以用于base。what参数是上面列出的一组标志。（它们的语义在下面描述）如果fd是非负数，它是我们将观察读取或写入事件的文件描述符。当事件处于活动状态时，Libevent 将调用提供的cb函数，将其作为参数传递：文件描述符fd 、触发的所有事件的位域以及构造函数时为arg传递的值。如果出现内部错误或无效参数，event_new() 将返回 NULL。所有新事件都已初始化且非挂起。要使事件挂起，请调用 event_add()（如下所述）。要解除分配事件，请调用 event_free()。
参数what指出要监听的一组事件：
                    #define EV_TIMEOUT 0x01  //超时事件
                    #define EV_READ 0x02     //读事件
                    #define EV_WRITE 0x04    //写事件
                    #define EV_SIGNAL 0x08   //信号事件
                    #define EV_PERSIST 0x10   //周期性触发
                    #define EV_ET 0x20        //边缘触发

int event_add( struct event *ev, const  struct timeval *tv)
函数说明：对非挂起事件调用 event_add 使其在其配置的基础中挂起。该函数在成功时返回 0，在失败时返回 -1。如果tv为 NULL，则添加事件而没有超时。否则，tv是以秒和微秒为单位的超时大小。

int event_del(struct event *ev)
函数说明：对已初始化的事件调用 event_del 使其处于非挂起和非活动状态。如果事件未挂起或未激活，则没有效果。返回值为 0 表示成功，-1 表示失败。

实现基于event的tcp服务器总体步骤：

1 搭建服务器的固定三步：

• --创建socket
• --绑定bind
• --监听listen

2 调用event_base_new函数创建event_base节点.

3 创建要监听的事件event, 主要就是监听事件和读数据的事件.

        设置好监听事件的回调函数,然后event_add上树---->有新的连接, 则 调用accept接受新的连接---->将这个新的连接设置好回调函数(一般是设置读事件), 然后继续event_add上树, 若有客户端关闭连接则从树上摘除该事件节点.

4 调用event_base_dispatch进入循环等待事件的发生.

5 释放资源：调用event_base_free释放根节点和调用event_free释放事件节点.

实现如下：

//编写libevent服务端
#include 
#include
#include
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
#define MAX 1000
struct evenfd
{
     evutil_socket_t fd;
     struct event *ev;
}event[MAX];

void init_ev_fd ()
{
	int i=0;
	for(i=0;i0)
	{
		//创建cfd对应的事件节点
		struct event*readev = event_new(base, cfd, EV_READ|EV_PERSIST, readcb, NULL);
		
		//将cfd对应的事件节点上base
		event_add(readev, NULL);
		setEventFd(cfd,readev);
	}
}
int main()
{
	
	init_ev_fd();
	//创建socket
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

	//设置端口复用
	int opt = 1;
	setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

	//绑定
	struct sockaddr_in serv;
	bzero(&serv, sizeof(serv));
	serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	serv.sin_port = htons(8888);
	serv.sin_family = AF_INET;
	bind(fd, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

	//监听
	listen(fd, 120);
	
	//创建地基节点
	struct event_base *base = event_base_new();
	if(base==NULL)
	{
		return -1;
	}
	
	//创建监听文件描述符对应的事件节点
	//struct event *event_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd, 
	  //short events, event_callback_fn cb, void *arg);
	struct event *event = event_new(base, fd, EV_READ | EV_PERSIST, conncb, base);
	if(event==NULL)
	{
		event_base_free(base);
		return -1;
	}
	event_add(event, NULL);
	
	//进入循环
	event_base_dispatch(base);
	
	//释放地基节点
	event_base_free(base);
	
	close(fd);
	
	return 0;
}

执行服务端代码后，在其他终端窗口上同时使用nc命令进行测试: nc 127.1 8888, 多开几个终端窗口使用nc命令进行测试. 

测试结果如下：

 结果表明：服务端程序能同时接受多个客户端请求，实现了IO多路复用，提高了通信效率。