【Muduo源码分析】 解读muduo如何发送数据 TcpConnection Buffer

本文详细分析了Muduo网络库中TcpConnection的发送数据流程,包括使用水平触发的epoll,send函数的工作机制,以及如何在socket可写时通过handleWrite()继续发送数据。Muduo通过writeCompleteCallback_和HighWaterMarkCallback_解决数据发送过快的问题,确保网络程序的稳定运行。

本文旨在讲述muduo网络库数据的发送流程。

首先明确一点,Muduo中的epoll使用了水平触发方式,而不是边缘触发。

TcpConnection首先需要增加应用层的缓冲区

Buffer outputBuffer_; 

我们看到在TcpConnection类内,提供了两个数据发送函数,分别是TcpConnection::send,TcpConnection::sendInLoop。前者也是调用后者,保证数据的发送在IO线程内的EventLoop执行。(本博客系列都是基于Muduo的示例教程代码分析,个人认为这样更能理解整个网络库的整体流程)

void TcpConnection::send(const std::string& message)
{
  if (state_ == kConnected) {
    if (loop_->isInLoopThread()) {
      sendInLoop(message);
    } else {
      loop_->runInLoop(
          boost::bind(&TcpConnection::sendInLoop, this, message));
    }
  }
}

void TcpConnection::sendInLoop(const std::string& message)
{
  loop_->assertInLoopThread();
  ssize_t nwrote = 0;
  // if no thing in output queue, try writing directly
  //如果channel没有在写,并且buffer没有数据
  if (!channel_->isWriting() && outputBuffer_.readableBytes() == 0) {
    //直接先尽力写
    nwrote = ::write(channel_->
### muduo::net::TcpConnection 的用法与 SSL 连接实现分析 #### 1. **muduo::net::TcpConnection 类概述** `muduo::net::TcpConnection` 是一个封装了 TCP 连接的对象,主要用于处理客户端和服务端之间的通信。该类提供了多种方法来管理连接状态、发送和接收数据等功能[^3]。然而,原生的 `muduo` 并未内置对 SSL/TLS 支持的功能,因此如果需要使用 SSL 加密传输,则需自行扩展或集成第三方库(如 OpenSSL)。 #### 2. **TcpConnection 的核心成员变量与方法** 以下是 `TcpConnection` 的几个重要组成部分及其功能描述: - **`std::string name_`**: 表示连接的名字,通常由用户自定义或者系统生成唯一标识符。 - **`Socket socket_`**: 封装底层文件描述符及相关操作接口。 - **`Channel channel_`**: 绑定到指定事件循环中监控 I/O 活动变化的通知机制。 - **`Buffer inputBuffer_, outputBuffer_`**: 缓存来自远端的数据包以及待发送的消息队列内容存储区域。 对于常规非加密模式下工作而言,可以通过如下方式创建并启动一条新的 TCP 链路实例[^3]: ```cpp // 创建一个新的 TcpConnection 对象 TcpConnectionPtr conn(new TcpConnection(loop, sock, localAddr, peerAddr)); conn->setConnectionCallback(onConnection); // 设置连接回调函数 conn->setMessageCallback(onMessage); // 设置消息到达时触发的动作处理器 conn->setWriteCompleteCallback(onWriteComplete); // 数据写入完成后执行的任务指针 conn->connectEstablished(); // 明确告知已成功握手完毕可以正常收发信息了 ``` #### 3. **基于 OpenSSL 扩展支持 SSL 功能** 为了使得现有的基础框架能够满足更高层次的安全防护需求,我们可以引入开源工具集 OpenSSL 来达成目标效果。具体做法如下所示: ##### (1)**初始化阶段准备** 在应用程序启动初期加载必要组件,并准备好相应的配置项供后续环节调用: ```cpp SSL_CTX* InitCTX(void){ const SSL_METHOD *method; SSL_CTX *ctx; OpenSSL_add_all_algorithms(); /* Load cryptos, et.al. */ SSL_load_error_strings(); /* Bring in and register error messages */ method = TLS_server_method(); /* Create server instance */ ctx = SSL_CTX_new(method); if (ctx == NULL){ ERR_print_errors_fp(stderr); abort(); } return ctx; } ``` ##### (2)**改造原有代码路径加入新特性** 针对每一次新建成功的普通套接字对象,在正式投入使用前先将其转换成具备加解密能力的新形态实体后再交付给高层模块继续运作下去: ```cpp class SslTcpConnection : public muduo::net::TcpConnection{ public: explicit SslTcpConnection(EventLoop* loop, const std::string& nameArg, int sockfd, const InetAddress& localAddr, const InetAddress& peerAddr) : muduo::net::TcpConnection(loop,nameArg,sockfd,localAddr,peerAddr), ssl_(nullptr),sslCtx_(InitCTX()){ setupSsl(); } private: void setupSsl(){ ssl_=SSL_new(sslCtx_); BIO *bio=BIO_new_socket(fd(),BIO_NOCLOSE); SSL_set_bio(ssl_, bio,bio); if(SSL_accept(ssl_)<=0){ handleError("Error during SSL accept"); } } void send(const void* message,size_t len) override { char buf[BUFLEN]; size_t bytes=SSL_write(ssl_,message,len); if(bytes<0){ handleError("Failed writing data over SSL connection."); } } ssize_t read(void* buffer,size_t maxBytes)override{ return SSL_read(ssl_,buffer,maxBytes); } ~SslTcpConnection(){ SSL_free(ssl_); SSL_CTX_free(sslCtx_); } protected: SSL* ssl_; SSL_CTX* sslCtx_; }; ``` 以上即完成了从标准版升级至增强型版本的主要改动部分介绍[^1]。 ---
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