acl_cpp 非阻塞模块的IPC通信机制

      在 acl_cpp 的非阻塞框架的设计中,充分利用了操作系统平台的高并发机制,同时简化了异步编程的过程。但是,并不是所有的操作都是非阻塞的,现实的程序应用中存在着大量的阻塞式行为,acl_cpp 的非阻塞框架中设计了一种通过 ipc 模式使阻塞式函数与 acl_cpp 的非阻塞过程相结合的机制。即是说,在 acl_cpp 的主线程是非阻塞的,而把阻塞过程放在单独的一个线程中运行,当阻塞线程运算完毕,会以 ipc 方式通知主线程运行结果,这样就达到了阻塞与非阻塞相结合的模式。下图展示了 ipc 类的继承关系:

ipc 图

 

      以上图中有两个类与 ipc 相关:ipc_server 及 ipc_client,其中 ipc_server 其实用于与监听异步流相关,而ipc_client 与客户端连接流相关。在 ipc_server 类中有一个 open 函数用来打开本地监听地址,另有三个虚函数便于子类进行相关操作:

      1)on_accept:当监听流获得一个客户端连接时回调此函数,将获得的客户端流传递给子类对象;

      2)on_open:当用户调用 ipc_server::open 函数,且监听某一服务地址成功时通过该函数将实际的监听地址传递给子类对象(因为在调用 open(addr) 时,addr 一般仅指定 IP 地址,同时将 端口赋 0 以便于操作系统自动分配本地端口号,所以通过 on_open 便可以将实际的 端口传递给子类对象);

      3)on_close:当监听流关闭时调用此函数通知子类对象。

 

      相对于 ipc_server 类,则 ipc_client 的接口就显得比较多,主要的函数如下:

      1)open:共有四个 open 重载函数用连接监听流服务地址,其中两个是同步流方式,两个是异步流方式,一般同步建立的流用在阻塞式线程中,异步建立的流用在非阻塞线程中;

      2)send_message:一般用来向非阻塞主线程发送消息;

      3)on_message:异步接收到阻塞线程发来的消息的回调函数;

      4)append_message:添加异步流想要接收的消息号。

      ipc_client 类比较特殊,其充当着双重身份:1)作为客户端连接流连接监听流的服务地址,一般用在阻塞式线程中;2)作为监听流接收到来自于客户端流的连接请求而创建的与之对应的服务端异步流,一般用在非阻塞线程中。

 

      下面以一个具体的实例来说明如果使用 ipc_server 及 ipc_client 两个类:

 

 

#include "lib_acl.h"
#include <iostream>
#include "aio_handle.hpp"
#include "ipc_server.hpp"
#include "ipc_client.hpp"

using namespace acl;

#define MSG_REQ		1
#define MSG_RES		2
#define MSG_STOP		3

// 消息客户端连接类定义
class test_client1 : public ipc_client
{
public:
	test_client1()
	{

	}

	~test_client1()
	{

	}

	// 连接消息服务端地址成功后的回调函数
	virtual void on_open()
	{
		// 添加消息回调对象,接收消息服务器的
		// 此类消息
		this->append_message(MSG_RES);

		// 向消息服务器发送请求消息
		this->send_message(MSG_REQ, NULL, 0);

		// 异步等待来自于消息服务器的消息
		wait();
	}

	// 流关闭时的回调函数
	virtual void on_close()
	{
		delete this;
	}

	// 接收到消息服务器的消息时的回调函数,其中的消息号由
	// append_message 进行注册
	virtual void on_message(int nMsg, void*, int)
	{
		std::cout << "test_client1 on message:" << nMsg << std::endl;

		// 向消息服务器发送消息,通知消息服务器停止
		this->send_message(MSG_STOP, NULL, 0);

		// 删除在 on_open 中注册的消息号
		this->delete_message(MSG_RES);

		// 本异步消息过程停止运行
		this->get_handle().stop();

		// 关闭本异步流对象
		this->close();
	}
protected:
private:
};

// 消息客户端处理过程

static bool client_main(aio_handle* handle, const char* addr)
{
	// 创建消息连接
	ipc_client* ipc = new test_client1();
	
	// 连接消息服务器
	if (ipc->open(handle, addr, 0) == false)
	{
		std::cout << "open " << addr << " error!" << std::endl;
		delete ipc;
		return (false);
	}

	return (true);
}

// 子线程的入口函数
static void* thread_callback(void *ctx)
{
	const char* addr = (const char*) ctx;
	aio_handle handle;

	if (client_main(&handle, addr) == false)
	{
		handle.check();
		return (NULL);
	}

	// 子线程的异步消息循环
	while (true)
	{
		if (handle.check() == false)
			break;
	}

	// 最后清理一些可能未关闭的流连接
	handle.check();

	return (NULL);
}

// 消息服务器接收到的客户端连接流类定义
class test_client2 : public ipc_client
{
public:
	test_client2()
	{

	}

	~test_client2()
	{

	}

	virtual void on_close()
	{
		delete this;
	}

	// 接收到消息客户端发来消息的回调函数
	virtual void on_message(int nMsg, void*, int)
	{
		std::cout << "test_client2 on message:" << nMsg << std::endl;

		// 如果收到消息客户端要求退出的消息,则主线程了退出
		if (nMsg == MSG_STOP)
		{
			this->close();

			// 通知主线程的非阻塞引擎关闭
			this->get_handle().stop();
		}
		else
			// 回应客户端消息
			this->send_message(MSG_RES, NULL, 0);
	}
protected:
private:
};

// 主线程的消息服务器 ipc 服务监听类定义
class test_server : public ipc_server
{
public:
	test_server()
	{

	}

	~test_server()
	{

	}

	// 消息服务器接收到消息客户端连接时的回调函数	
	void on_accept(aio_socket_stream* client)
	{
		// 创建 ipc 连接对象
		ipc_client* ipc = new test_client2();

		// 打开异步IPC过程
		ipc->open(client);

		// 添加消息回调对象
		ipc->append_message(MSG_REQ);
		ipc->append_message(MSG_STOP);
		ipc->wait();
	}
protected:
private:
};

static void usage(const char* procname)
{
	printf("usage: %s -h[help] -t[use thread]\n", procname);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	int   ch;
	bool  use_thread = false;

	while ((ch = getopt(argc, argv, "ht")) > 0)
	{
		switch (ch)
		{
		case 'h':
			usage(argv[0]);
			return (0);
		case 't':
			use_thread = true;
			break;
		default:
			break;
		}
	}

	acl_init();

	aio_handle handle;

	ipc_server* server = new test_server();

	// 使消息服务器监听 127.0.0.1 的地址
	if (server->open(&handle, "127.0.0.1:0") == false)
	{
		delete server;
		std::cout << "open server error!" << std::endl;
		getchar();
		return (1);
	}

	char  addr[256];
#ifdef WIN32
	_snprintf(addr, sizeof(addr), "%s", server->get_addr());
#else
	snprintf(addr, sizeof(addr), "%s", server->get_addr());
#endif

	if (use_thread)
	{
		// 使消息客户端在子线程中单独运行
		acl_pthread_t tid;
		acl_pthread_create(&tid, NULL, thread_callback, addr);
	}

	// 因为消息客户端也是非阻塞过程,所以也可以与消息服务器
	// 在同一线程中运行
	else
		client_main(&handle, addr);

	// 主线程的消息循环过程
	while (true)
	{
		if (handle.check() == false)
		{
			std::cout << "stop now!" << std::endl;
			break;
		}
	}

	delete server;
	handle.check();  // 清理一些可能未关闭的异步流对象

	std::cout << "server stopped!" << std::endl;
	getchar();
	return (0);
}

 

 

      以上例子相对简单,其展示的消息服务器与消息客户端均是非阻塞过程,其实将上面的异步消息客户端稍微一改便可以改成同步消息客户端了,修改部分如下:

 

 

class test_client3 : public ipc_client
{
public:
	test_client3()
	{

	}

	~test_client3()
	{

	}

	virtual void on_open()
	{
		// 添加消息回调对象
		this->append_message(MSG_RES);

		// 向消息服务器发送请求消息
		this->send_message(MSG_REQ, NULL, 0);

		// 同步等待消息
		wait();
	}

	virtual void on_close()
	{
		delete this;
	}

	virtual void on_message(int nMsg, void*, int)
	{
		std::cout << "test_client3 on message:" << nMsg << std::endl;
		this->send_message(MSG_STOP, NULL, 0);
		this->delete_message(MSG_RES);
		this->close();
	}
protected:
private:
};

// 子线程处理过程

static bool client_main(const char* addr)
{
	// 创建消息客户端对象
	ipc_client* ipc = new test_client3();
	
	// 同步方式连接消息服务器
	if (ipc->open(addr, 0) == false)
	{
		std::cout << "open " << addr << " error!" << std::endl;
		delete ipc;  // 当消息客户端未成功创建时需要在此处删除对象
		return (false);
	}

	return (true);
}

static void* thread_callback(void *ctx)
{
	const char* addr = (const char*) ctx;

	if (client_main(addr) == false)
		return (NULL);
	return (NULL);
}

 

   对比 test_client1 与 test_client_3 两个消息客户端,可以发现二者区别并不太大,关键在于调用 open 时是采用了异步还是同步连接消息服务器,其决定了消息客户端是异步的还是同步的。

 

      示例代码:samples/aio_ipc

 

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      acl_cpp 下载:http://sourceforge.net/projects/acl/

      原文地址:http://zsxxsz.iteye.com/blog/1495832

      更多文章:http://zsxxsz.iteye.com/

      QQ 群:242722074

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何使用C++实现Redis的ACL权限控制。首先,我得确认用户的需求。用户提到了ACL和C++操作Redis,所以核心应该是如何在C++代码中应用Redis的ACL功能。 首先,我应该回顾一下Redis的ACL系统。根据引用[1]和[2],ACL是从Redis 6开始详细支持的,允许对用户进行细粒度的权限控制,比如限制可以执行的命令。用户可能需要在C++客户端中配置用户的权限,比如认证、选择用户、执行命令等。 接下来,我需要考虑C++中常用的Redis客户端库。常见的有hiredis、redis-plus-plus等。比如,redis-plus-plus是对hiredis的封装,可能更方便使用。用户需要先确保使用的库支持Redis 6的ACL命令,比如AUTH、ACL WHOAMI、ACL SETUSER等。 然后,我需要分步骤说明如何实现。首先,创建用户并设置权限,这可能在Redis服务端通过命令行完成,比如使用ACL SETUSER命令。然后在C++代码中,连接Redis时需要以特定用户身份进行认证,使用AUTH命令带上用户名和密码。例如,AUTH username password。 接着,需要考虑如何在代码中执行命令,并验证权限。比如,如果一个用户被禁止执行FLUSHDB,尝试执行时应该会收到错误。这时候需要在代码中处理异常或错误信息。 另外,用户可能需要动态修改权限,比如在运行时通过ACL SETUSER调整权限。这时候可以在C++代码中发送这些命令,但需要确保当前连接的用户有权限执行ACL操作,通常需要管理员权限。 还要注意引用中的信息,比如引用[3]提到创建普通用户启动Redis,设置权限和目录归属,这可能影响客户端连接时的权限配置。引用[4]提到了配置文件中的requirepass,但ACL更灵活,可以针对不同用户设置不同密码和权限。 可能的实现步骤包括: 1. 在Redis服务端创建ACL用户,设置密码和权限。 2. 在C++代码中使用hiredis或redis-plus-plus连接到Redis,使用AUTH进行认证。 3. 执行命令并处理权限相关的错误。 4. 可选:在代码中动态管理ACL规则,比如添加用户或修改权限。 需要验证各个步骤的正确性,比如确保库支持ACL命令,正确处理认证,以及错误处理机制。此外,可能还需要考虑连接池、异步操作等高级用法,但用户当前的问题可能集中在基础的ACL使用上。 最后,生成相关问题,比如如何创建用户,如何处理权限错误,动态调整权限的方法等。确保问题覆盖用户可能进一步探索的方向。</think>### 如何用 C++ 实现 Redis 的 ACL 权限控制 #### 1. 准备工作 - **Redis 版本要求**:确保 Redis 服务端版本 ≥ 6.0,ACL 功能需要 Redis 6+ 支持[^2]。 - **C++ 客户端库选择**:推荐使用支持 Redis 6 ACL 的库,如: - **hiredis**(官方 C 库,可通过封装实现) - **redis-plus-plus**(C++ 封装库,语法更友好) #### 2. 实现步骤 ##### (1) 服务端配置 ACL 用户 通过 Redis CLI 创建用户并设置权限(需管理员权限): ```bash # 创建用户 "cpp_user",密码为 "secret",仅允许 GET/SET 命令 ACL SETUSER cpp_user on >secret ~* &* +@read +@write -@all ``` ##### (2) C++ 代码实现认证与操作 以 **redis-plus-plus** 库为例: ```cpp #include <sw/redis++/redis++.h> using namespace sw::redis; int main() { try { // 连接时指定用户和密码 auto redis = Redis("tcp://127.0.0.1:6379", ConnectionOptions() .user("cpp_user") .password("secret")); // 执行允许的命令 redis.set("key", "value"); auto val = redis.get("key"); // 尝试执行未授权命令(会抛出异常) // redis.flushdb(); // 触发 NOPERM 错误 } catch (const Error &e) { // 捕获权限错误 if (e.what().find("NOPERM") != std::string::npos) { std::cerr << "Permission denied" << std::endl; } } return 0; } ``` #### 3. 关键 API 说明 | 操作 | 代码示例 | 说明 | |--------------------|----------------------------------|---------------------------------------| | 用户认证 | `ConnectionOptions().user().password()` | 连接时绑定用户身份[^1] | | 动态修改 ACL | `redis.command("ACL", "SETUSER", ...)` | 需当前用户有 `acl` 权限 | | 权限验证 | 捕获 `NOPERM` 异常 | 所有未授权操作会返回错误[^2] | #### 4. 权限管理建议 - **最小权限原则**:通过 `+<command>`/`-<command>` 精细化控制命令权限[^1] - **分类标签**:使用 `+@read`、`-@admin` 等预定义分类简化配置 - **密码存储**:避免硬编码密码,建议通过环境变量或配置文件读取
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