Handy C++11非阻塞网络库深度解析-优快云博客

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Handy C++11非阻塞网络库深度解析

handy 🔥简洁易用的C++11网络库 / 支持单机千万并发连接 / a simple C++11 network server framework 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/handy

项目概述

Handy是一个基于C++11的高性能非阻塞网络库，采用了现代C++的设计理念和编程范式。该库封装了底层系统调用(epoll/kqueue)，提供了简洁易用的API接口，使开发者能够快速构建高性能的网络应用程序。

核心组件与特性

1. 事件分发器(EventBase)

EventBase是整个库的核心组件，负责事件循环和I/O调度。它内部使用epoll(linux)或kqueue(bsd)实现高效的事件驱动模型。

基本用法

EventBase base;  // 创建事件循环实例
base.loop();     // 启动事件循环

关键特性

线程安全的任务调度：通过safeCall方法确保任务在I/O线程中执行
定时器管理：支持单次和周期性定时任务
跨线程控制：可从其他线程安全地退出事件循环

// 定时任务示例
TimerId tid = base.runAfter(1000, []{ 
    std::cout << "1秒后执行" << std::endl; 
});

// 线程安全的任务提交
base.safeCall([]{
    // 这里可以安全地进行I/O操作
});

2. TCP连接管理

Handy使用智能指针(shared_ptr)管理TCP连接生命周期，避免了手动资源管理的复杂性。

连接状态

enum State {
    Invalid = 1,    // 无效状态
    Handshaking,    // 握手阶段
    Connected,      // 已连接
    Closed,         // 已关闭
    Failed          // 连接失败
};

实用功能

自动重连：可配置重连间隔
空闲检测：支持基于空闲时间的回调
自定义数据存储：通过context模板方法存储用户数据

TcpConnPtr con = TcpConn::createConnection(&base, "127.0.0.1", 8080);
con->setReconnectInterval(3000);  // 3秒后重连
con->addIdleCB(30, [](const TcpConnPtr& con) {
    con->close();  // 30秒空闲后关闭连接
});
con->context<std::string>() = "用户数据";  // 存储自定义数据

3. 消息处理模式

Handy提供了两种消息处理方式，满足不同场景需求：

原始数据模式：直接处理接收到的原始数据
消息模式：通过编解码器处理结构化消息

// 原始数据模式
con->onRead([](const TcpConnPtr& con) {
    std::cout << "收到数据: " << con->getInput();
    con->getInput().clear();
});

// 消息模式(使用行编解码器)
con->onMsg(new LineCodec, [](const TcpConnPtr& con, Slice msg) {
    std::cout << "收到消息: " << msg.toString();
    con->sendMsg("响应消息");
});

高级应用

1. TCP服务器实现

Handy提供了简洁的TCP服务器实现，只需几行代码即可构建echo服务器：

EventBase base;
TcpServer echo(&base);
echo.bind("", 2099);  // 监听2099端口
echo.onConnRead([](const TcpConnPtr& con) {
    con->send(con->getInput());  // 回显接收到的数据
});
base.loop();

2. HTTP服务器实现

内置的HTTP服务器支持路由处理，轻松构建RESTful服务：

HttpServer server(&base);
server.bind("", 8080);
server.onGet("/hello", [](const HttpConnPtr& con) {
    HttpResponse resp;
    resp.body = "Hello World";
    con->sendResponse(resp);
});
base.loop();

3. 半同步半异步模式(HSHA)

对于需要长时间处理的任务，Handy提供了HSHA模式，避免阻塞事件循环：

HSHAServer hsha(&base);
hsha.bind("", 2099);
hsha.onMsg(new LineCodec, [](const TcpConnPtr& con, const string& input) {
    // 模拟耗时处理
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    return "处理结果: " + input;
});