libUV写TCPServer

    libUV是一个网络接口,在Linux下集成了libev,在Windows下按linux风格封装了一下IOCP,不过使用起来方便多了。

    用来写TCP Server,极大地简化了代码,比直接用libev还要简单,详细例子可以见test目录下的例子,以其中blackhole-server为例,稍修改一下使之成为独立程序:

    #include "uv.h"

    #include <stdlib.h>

    #define ASSERT(expr)                                      \

    do {                                                     \

    if (!(expr)) {                                          \

    fprintf(stderr,                                       \

    "Assertion failed in %s on line %d: %s\n",    \

    __FILE__,                                     \

    __LINE__,                                     \

    #expr);                                       \

    abort();                                              \

    }                                                       \

    } while (0)

    #define container_of(ptr, type, member) \

    ((type *) ((char *) (ptr) - offsetof(type, member)))

    typedef struct {

    uv_tcp_t handle;

    uv_shutdown_t shutdown_req;

    } conn_rec;

    static uv_tcp_t tcp_server;

    static void connection_cb(uv_stream_t* stream, int status);

    static uv_buf_t alloc_cb(uv_handle_t* handle, size_t suggested_size);

    static void read_cb(uv_stream_t* stream, ssize_t nread, uv_buf_t buf);

    static void shutdown_cb(uv_shutdown_t* req, int status);

    static void close_cb(uv_handle_t* handle);

    static void connection_cb(uv_stream_t* stream, int status) {

    conn_rec* conn;

    int r;

    ASSERT(status == 0);

    ASSERT(stream == (uv_stream_t*)&tcp_server);

    conn = (conn_rec*)malloc(sizeof *conn);

    ASSERT(conn != NULL);

    r = uv_tcp_init(stream->loop, &conn->handle);

    ASSERT(r == 0);

    r = uv_accept(stream, (uv_stream_t*)&conn->handle);

    ASSERT(r == 0);

    r = uv_read_start((uv_stream_t*)&conn->handle, alloc_cb, read_cb);

    ASSERT(r == 0);

    }

    static uv_buf_t alloc_cb(uv_handle_t* handle, size_t suggested_size) {

    static char buf[65536];

    return uv_buf_init(buf, sizeof buf);

    }

    static void read_cb(uv_stream_t* stream, ssize_t nread, uv_buf_t buf) {

    conn_rec* conn;

    int r;

    if (nread >= 0)

    return;

    ASSERT(uv_last_error(stream->loop)。code == UV_EOF);

    conn = container_of(stream, conn_rec, handle);

    r = uv_shutdown(&conn->shutdown_req, stream, shutdown_cb);

    ASSERT(r == 0);

    }

    static void shutdown_cb(uv_shutdown_t* req, int status) {

    conn_rec* conn = container_of(req, conn_rec, shutdown_req);

    uv_close((uv_handle_t*)&conn->handle, close_cb);

    }

    static void close_cb(uv_handle_t* handle) {

    conn_rec* conn = container_of(handle, conn_rec, handle);

    free(conn);

    }

    int main()

    {

    struct sockaddr_in addr;

    uv_loop_t* loop;

    int r;

    loop = uv_default_loop();

    addr = uv_ip4_addr("127.0.0.1", 1234);

    r = uv_tcp_init(loop, &tcp_server);

    ASSERT(r == 0);

    r = uv_tcp_bind(&tcp_server, addr);

    ASSERT(r == 0);

    r = uv_listen((uv_stream_t*)&tcp_server, 128, connection_cb);

    ASSERT(r == 0);

    r = uv_run(loop);

    ASSERT(0 && "Blackhole server dropped out of event loop.");

    return 0;

    }

    简单说明:

    当客户端有连接时,响应connection_cb回调,在这里进行accept操作。

    然后uv_read_start是设置读事件回调read_cb。

    socket有读事件时,触发read_cb,在里面读数据。

    当关掉socket时,先uv_shutdown,设置关闭的回调shutdown_cb,在这里再设置close回调close_cb。这样是完成一个动作后再去下一个动作,避免了while(1) 去检查socket状态。

    代码里可能稍难理解的是container_of,不过如果接触过list_entry就很容易理解了。在这里充分看出指针的强大作用,基本相当于陆小凤的灵犀指,李探花的飞刀,替没有小李飞刀的大众化编程默哀两分钟,再替c/c++鼓鼓掌。

    这个demo里没有写怎么发,从其他例子中copy一个:

    for (i = 0; i < write_sockets; i++) {

    do_write(type == TCP ? (uv_stream_t*)&tcp_write_handles[i] : (uv_stream_t*)&pipe_write_handles[i]);

    }

    选个合适的位置,比如定时器,向所有连接来的client socket发点消息,发送方法如下:

    static void do_write(uv_stream_t* stream) {

    uv_write_t* req;

    uv_buf_t buf;

    int r;

    buf.base = (char*) &write_buffer;

    buf.len = sizeof write_buffer;

    while (stream->write_queue_size == 0) {

    req = (uv_write_t*) req_alloc();

    r = uv_write(req, stream, &buf, 1, write_cb);

    ASSERT(r == 0);

    }

    }

    static void write_cb(uv_write_t* req, int status) {

    ASSERT(status == 0);

    req_free((uv_req_t*) req);

    nsent += sizeof write_buffer;

    nsent_total += sizeof write_buffer;

    do_write((uv_stream_t*) req->handle);

    }

    老规矩,还是回调方式,发送函数调用uv_write,libUV帮你发,然后触发回调write_cb,看一下,如果还有数据没发完,继续do_write。传统的方法伪代码一般是:

    while(1)

    {

    leng = send();

    sendlen += leng;

    if (sendlen == total)

    {

    break;

    }

    }

    看的出来,libUV使用起来的确很方便。开发tcp 的朋友可以大大松一口气,连 libev,libevent都可以替换掉了。至于boost.asio和ace,如果只是单线做网络模块,自己写线程池,内存池,应该没必要去考虑了。再说内存池,线程池也不麻烦,比如 char * p是事先分配好的一块内存,在上面再给obj分配一下:

    obj* pobj = new(p)  obj;

    只是注意一下,释放的时候需要显示调用obj的析构。

    线程池呢

    for (i = 0; i < nthreads; i++) {

    create_worker(worker_libevent, &threads[i]);

    }

    然后协调好就行了。

    不要以为线程池内存池是普通人无法实现的技术,认真研究一下,都能掌握的不错,然后在工作中不断完善优化。没必要神化ace和boost,当然其代码写的很好,可以学习,但不是离开就活不了的。

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