muduo源码学习（一）：Reactor模式与muduo

最新推荐文章于 2025-02-20 15:56:36 发布

Ideal Dragon

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分类专栏： muduo 文章标签： muduo

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Reactor模式

reactor模式一共有5种角色构成：

Handle(句柄或者描述符) ：本质上是一种资源，由操作系统提供。因为再windows中我们叫句柄handle，在linux中我们可以认为就是描述符。作为一个事件代号。举例说，网络编程中的socket描述符。事件既可以来自于外部（如：客户端的连接请求，客户端的发送的数据可读事件），也可以来自于内部（操作系统产生的定时器事件等）。它本质上是一个文件描述符，Handle是事件产生的发源地。（muduo中对应于socketfd或者timerfd,eventfd等）
Synchronous Event Demultiplexer(同步事件分离器) ：它本身是一个系统调用，用于等待事件的发生(事件可能是一个，也可能是多个) 。调用方在调用它的时候会被阻塞，一直阻塞到同步事件分离器上有事件产生为止。对于Linux来说，同步事件分离器指的就是常用的I/O多路复用机制，比如说select、poll、epoll等。在muduo中实现了poll和epoll两种方式，分别是pollpoller和epollpoller。
Event Handler（事件处理器）：本身由多个回调方法组成，这些回调方法构成了与应用相关的对于某个事件的反馈机制。在muduo中就是TcpServer TcpClient等；
Concrete Event Handler（具体事件处理器）：是事件处理器的具体实现。它本身实现了事件处理器所提供的各个回调方法，从而实现了特定的业务逻辑，它本质上就是我们所编写的一个个的处理器实现。在muduo中就是Tcpconnection Acceptor Connector等
Initiation Dispatcher（初始分发器）：实际上就是Reactor角色。它本身定义了一些规范，这些规范用于控制事件的调度方式，同时又提供了应用事件进行事件处理器的注册、删除等设施。在muduo中，初始分发器可以认为是一个eventloop,一个线程只有一个eventloop，同时一个loop里面调用一个poll或者epoll，另外也做了一些别的功能，比如注册，删除channel(一个事件)。

在很多讲Reactor模式的文章里面都会提到如下一张图
这是一副什么图
对比到muduo中，作者也提供了一幅图

在这里插入图片描述
1.一个线程拥有一个EventLoop，用户调用loop启动线程中的主循环，可以调用runAfter，runAt等函数指定某个时间点执行某个任务（回调函数）。然后loop里面会调用poll/epoll
2.Channel与文件描述符是一一对应的，内含该fd对应的关系事件组与活动事件组。是一个负责注册和响应IO事件，它并不拥有事件描述符，也就是并不管理它的生存期。实际上eventloop是通过channel和事件联系起来的，通过注册，更新，删除channel来实现事件的管理。如果要注册一个事件，过程就是，再channel中将要关心的事件加入关心事件组，channel调用update函数发起更新动作，从而调用eventloop的updatechannel，进而调用poller的updatechannel从而在pollpoller中加入到lpollfds_中。

事件处理的时序图

在这里插入图片描述
这个作者提供了一张事件处理的时序图，代码中的调用流程就是，先是，loop中调用poll，poll返回活动事件组，就是活动通道组，activechannel；然后在loop中，对每个activechannels进行遍历，并调用相应的事件处理函数：

    for (Channel* channel : activeChannels_)//依次调用handleEvent回调
    {
      currentActiveChannel_ = channel;
      currentActiveChannel_->handleEvent(pollReturnTime_);//执行回调函数
    }