【Linux高级IO(三)】Reactor

核心代码

 Epoller.hpp

#pragma once

#include "nocopy.hpp"
#include <cerrno>
#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include "Log.hpp"

class Epoller : public nocopy //类Epoller继承自nocopy类,类Epoller对象不能被拷贝和复值
{
    static const int size = 128;
public:
    Epoller()
    {
        _epfd = epoll_create(size); //创建epoll模型 返回一个文件描述符
        if(_epfd == -1)
        {
            lg(Error,"epoll_create error: %s", strerror(errno));
        }
        else
        {
            lg(Info,"epoll_create success: %d", _epfd);
        }
    }
    int EpollerWait(struct epoll_event revents[], int num, int timeout)  //传一个数组和数组大小就ok
    {
        int n = epoll_wait(_epfd,revents, num, _timeout);//等待epoll实例_epfd上的事件发生,将发生的事件存储在revents数组中,
        //最多存储num个事件 ,超时事件为_timeout毫秒  返回事件发生的数量
        //---解释---第二个参数是指向结构体数组的指针 当检测到有事件发生时,就会将事件的信息:fd、事件类型填充到结构体中
        return n;
    }
    int EpollerUpdate(int oper,int sock,uint32_t event) //修改epoll实例上的文件描述符的监听事件 只需要调用时传递动作和文件描述符 和关心的事件(读、写、错误)
    {
        int n = 0;
        //oper 删
        if(oper == EPOLL_CTL_DEL)
        {
            n = epoll_ctl(_epfd, oper, sock, nullptr);//从epoll实例中删除指定文件描述符sock
            if(n != 0)
            {
                lg(Error, "epoll_ctl delete error!");
            }
        
        }
        else
        {
            struct epoll_event ev;
            ev.events = event; //关心的事件
            ev.data.fd = sock;

            //oper 增改
            n = epoll_ctl(_epfd,oper,sock,&ev);//通过新增调用 向红黑树中新增节点 让节点和底层队列产生关联
            if(n != 0)
            {
                lg(Error, "epoll_ctl error!");
            }
        }
        return 0;
    }
    ~Epoller()
    {
        if(_epfd >= 0)
        close(_epfd);
    }
private:
    int _epfd;
    int _timeout{3000};
};

 TcpServer.hpp


#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <cerrno>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#include "Log.hpp"
#include "nocopy.hpp"
#include "Epoller.hpp"
#include "Socket.hpp"
#include "Comm.hpp"

class Connection;//代表一个客户端的连接,存储与该连接相关的信息与回调函数
class TcpServer;//实现了 TCP 服务器的核心功能,包含监听套接字、epoll 实例以及管理所有连接的映射。

uint32_t EVENT_IN = (EPOLLIN | EPOLLET); //读ET
uint32_t EVENT_OUT = (EPOLLOUT | EPOLLET); //写ET
const static int g_buffer_size = 128;

//func_t表示一个函数对象类型  函数接收一个指向Connection 对象的弱指针std::weak_ptr<Connection> 作为参数 
using func_t = std::function<void(std::weak_ptr<Connection>)>;
using except_func = std::function<void(std::weak_ptr<Connection>)>;

class Connection
{
public:
    Connection(int sock) : _sock(sock)
    {
    }
    void SetHandler(func_t recv_cb, func_t send_cb, except_func except_cb)
    {
        _recv_cb = recv_cb;
        _send_cb = send_cb;
        _except_cb = except_cb;
    }
    int SockFd() { return _sock; }
    void AppendInBuffer(const std::string &info)//向输入缓冲区中追加数据
    {
        _inbuffer += info; //传入的字符串追加到输入缓冲区中
    }
    void AppendOutBuffer(const std::string &info)
    {
        _outbuffer += info;
    }
    std::string &Inbuffer() // for debug
    {
        return _inbuffer;//返回输入缓冲区_inbuffer的引用 方便爱不访问和查看输入缓冲区的内容
    }
    std::string &OutBuffer()
    {
        return _outbuffer;
    }
    //设置指向TcpServer对象的弱指针_tcp_server_ptr
    void SetWeakPtr(std::weak_ptr<TcpServer> tcp_server_ptr)
    {
        _tcp_server_ptr = tcp_server_ptr;
    }
    ~Connection()
    {
    }

private:
    int _sock;
    std::string _inbuffer; // string 二进制流,vector
    std::string _outbuffer;

public:
    func_t _recv_cb;//接收回调函数
    func_t _send_cb;//发送回调函数
    except_func _except_cb;//异常处理回调函数

    // 添加一个回指指针
    std::weak_ptr<TcpServer> _tcp_server_ptr; // std::weak_ptr<> // bug??
    // std::shared_ptr<TcpServer> _tcp_server_ptr; // std::weak_ptr<>

    std::string _ip;
    uint16_t _port;
};

// enable_shared_from_this:可以提供返回当前对象的this对应的shared_ptr
class TcpServer : public std::enable_shared_from_this<TcpServer>, public nocopy
{
    static const int num = 64;

public:
    TcpServer(uint16_t port, func_t OnMessage)
        : _port(port),
          _OnMessage(OnMessage),
          _quit(true),
          _epoller_ptr(new Epoller()),
          _listensock_ptr(new Sock())
    {
    }
    void Init() //创建监听套接字 将其设为非阻塞  并将它添加到epoll实例中
    {
        _listensock_ptr->Socket();
        SetNonBlockOrDie(_listensock_ptr->Fd());
        _listensock_ptr->Bind(_port);
        _listensock_ptr->Listen();
        lg(Info, "create listen socket success: %d", _listensock_ptr->Fd());
        
        //将监听套接字添加到epoll中, 设置监听读事件(EVENT_IN)并绑定Accepter函数作为该事件回调函数,同时设置数据发送和异常处理回调函数为nullptr(因为监听套接字主要用于接受连接)
        // ????????????????????????
        //将Accepter函数作为一个回调函数绑定并注册,一般在特定的事件发生时调用,而不是在AddConnection 函数调用时就执行
        //通过 AddConnection 函数将 Accepter 函数作为回调函数注册到监听套接字的 EVENT_IN事件上
        //意味着当有新客户端连接请求到达时,(即监听套接字上发生 EVENT_IN 事件),系统会自动调用Accepter 函数来处理这个新连接
        //获取文件描述符,添加到epoll中,AddConnection并告诉epoll关注它的EVENT_IN 事件
        //AddConnection 函数会将 Accepter 函数作为回调函数与 EVENT_IN 事件绑定。
        //当事件监听机制检测到监听套接字上发生 EVENT_IN 事件时,会调用之前绑定的 Accepter 函数来处理这个新的客户端连接请求。
        AddConnection(_listensock_ptr->Fd(),
                      EVENT_IN, std::bind(&TcpServer::Accepter, this, std::placeholders::_1), nullptr, nullptr);
    }

    //创建新的Connection对象,将其添加到_connections映射中,将对应的事件添加到epoll实例中
    void AddConnection(int sock, uint32_t event, func_t recv_cb, func_t send_cb, except_func except_cb,
                       const std::string &ip = "0.0.0.0", uint16_t port = 0)
    {
        // 1. 给sock也建立一个connection对象,将listensock添加到Connection中,同时,listensock和Connecion放入_connections
        // std::shared_ptr<Connection> new_connection = std::make_shared<Connection>(sock, std::shared_ptr<TcpServer>(this));

        // std::shared_ptr<Connection> new_connection = std::make_shared<Connection>(sock);
        //创建新的Connection对象 new_connection,使用传入的套接字描述符sock进行舒适化 使用new关键字创建并封装为std::shared_ptr
        std::shared_ptr<Connection> new_connection(new Connection(sock));
        new_connection->SetWeakPtr(shared_from_this()); // shared_from_this(): 返回当前对象的shared_ptr //传入当前TcpServer对象的std::shared_ptr  设置指向 TcpServer 的弱指针
        new_connection->SetHandler(recv_cb, send_cb, except_cb);//设置回调函数  把传入的三个回调函数设置到Connection对象中,以便在 ???相应事件????(读、写、异常)发生时调用这些回调函数进行处理
        new_connection->_ip = ip;
        new_connection->_port = port;
        // // 2. 添加到unordered_map
        _connections.insert(std::make_pair(sock, new_connection));
        // // 3. 我们添加对应的事件,除了要加到内核中,fd, event
        _epoller_ptr->EpollerUpdate(EPOLL_CTL_ADD, sock, event);

        // lg(Debug, "add a new connection success, sockfd is : %d", sock);
    }
    // 链接管理器
    //处理新的客户端连接 接受连接并将其添加到epoll实例中
    void Accepter(std::weak_ptr<Connection> conn)
    {
        auto connection = conn.lock();
        while (true)
        {
            struct sockaddr_in peer;
            socklen_t len = sizeof(peer);
            //系统调用accept函数接受一个新的客户端连接 获取监听套接字的文件描述符
            int sock = ::accept(connection->SockFd(), (struct sockaddr *)&peer, &len);
            if (sock > 0) //成功接受了一个新的客户端连接
            {
                uint16_t peerport = ntohs(peer.sin_port);
                char ipbuf[128];
                inet_ntop(AF_INET, &peer.sin_addr.s_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
                lg(Debug, "get a new client, get info-> [%s:%d], sockfd : %d", ipbuf, peerport, sock);

                SetNonBlockOrDie(sock);
                // listensock只需要设置_recv_cb, 而其他sock,读,写,异常
                //AddConnection 函数工作---- 创建Connection 对象,设置相关的回调函数,将连接信息存储到 _connections 映射中,
                //并将套接字和事件添加到 epoll 实例中进行监听
                AddConnection(sock, EVENT_IN,
                              std::bind(&TcpServer::Recver, this, std::placeholders::_1),
                              //将数据接收的逻辑封装在Recver函数中,使数据接收的处理和Accepter函数的连接接受逻辑分离。这样可以提高代码模块化
                              //&TcpServer::Recver 是TcpServer类里的Recver成员函数 this代表当前TcpServer对象的指针
                              //std::placeholders::_1 是占位符,意味着调用这个绑定函数时会传入一个参数。
                              //当 EVENT_IN 事件触发(即套接字有数据可读)时,AddConnection 函数会调用这个绑定的 Recver 函数来处理接收到的数据。
                              std::bind(&TcpServer::Sender, this, std::placeholders::_1),
                              //当套接字上发生写事件(EPOLLOUT)会调用这个绑定的 Sender 函数。该函数负责将数据从应用程序的输出缓冲区发送到输出缓冲区中
                              std::bind(&TcpServer::Excepter, this, std::placeholders::_1),
                              //当这个套接字上出现异常情况(例如连接断开、网络错误等)时,AddConnection 函数会调用这个绑定的 Excepter 函数来处理异常。
                              ipbuf, peerport); // TODO
            }
            else
            {
                if (errno == EWOULDBLOCK)
                    break;
                else if (errno == EINTR)
                    continue;
                else
                    break;
            }
        }
    }
    // 事件管理器
    // 应不应该关心数据的格式???不应该!!服务器只要IO数据就可以,有没有读完,报文的格式细节,你不用管。
    //处理数据接收,将接收到的数据添加到输入缓冲区,并调用_OnMessage回调函数
    void Recver(std::weak_ptr<Connection> conn) //接收一个指向Connection的弱指针
    {
        if(conn.expired()) return;//检查弱指针是否过期 即所指向的Connection是或否已经被释放 释放就返回 不进行后续操作
        auto connection = conn.lock();//尝试将弱指针 conn 提升为强指针 connection。如果 conn 没有过期,lock 函数会返回一个有效的强指针,否则返回一个空指针。
        
        int sock = connection->SockFd(); //获取当前连接的套接字描述符sock
        while (true) //持续接收数据
        {
            char buffer[g_buffer_size];
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            //调用recv系统函数从sock接收数据到buffer中,buffer 大小减 1 个字节的数据(留出一个字节用于存储字符串结束符 \0)
            ssize_t n = recv(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0); // 非阻塞读取
            if (n > 0)
            {
                connection->AppendInBuffer(buffer);//将接收到数据buffer追加到连接的输入缓冲区中
            }
            else if (n == 0)
            {
                lg(Info, "sockfd: %d, client info %s:%d quit...", sock, connection->_ip.c_str(), connection->_port);
                connection->_except_cb(connection);
                return;
            }
            else //小于0 接收数据发生了错误
            {
                if (errno == EWOULDBLOCK) //错误码是这个表示当前没有数据可读
                    break;
                else if (errno == EINTR) //是这个表示recv函数被信号中断,继续循环,再次尝试接收数据
                    continue;
                else
                {
                    lg(Warning, "sockfd: %d, client info %s:%d recv error...", sock, connection->_ip.c_str(), connection->_port);
                    connection->_except_cb(connection);
                    return;
                }
            }
        }
        // 数据有了,但是不一定全,1. 检测 2. 如果有完整报文,就处理
        _OnMessage(connection); // 你读到的sock所有的数据connection
    }
    //处理数据发送  将输出缓冲区中的数据发送给客户端,并根据发送情况调整对事件的关注
    void Sender(std::weak_ptr<Connection> conn)
    {
        if(conn.expired()) return;
        auto connection = conn.lock();
        auto &outbuffer = connection->OutBuffer(); //获取连接的输出缓冲区的引用
        while(true)
        {
            //调用send系统函数,将输出缓冲区outbuffer中的数据发送到连接的套接字connection->SockFd()上、获取缓冲区的字符数组表示、要发送的数据长度
            ssize_t n = send(connection->SockFd(), outbuffer.c_str(), outbuffer.size(), 0);
            if(n > 0)
            {
                outbuffer.erase(0, n); //从发送缓冲区的起始位置删除已经发送的n的字节的数据
                if(outbuffer.empty()) break;  //缓冲区中数据已经发完 跳出
            }
            else if(n == 0)
            {
                return;
            }
            else //出现错误
            {
                if(errno == EWOULDBLOCK) break;
                else if(errno == EINTR) continue;
                else{
                    lg(Warning, "sockfd: %d, client info %s:%d send error...", connection->SockFd(), connection->_ip.c_str(), connection->_port);
                    connection->_except_cb(connection);
                    return;
                }
            }
        }
        
        if(!outbuffer.empty()) //不为空 有未发送的数据
        {
            // 开启对写事件的关心 写
            //----解释----每个套接字(也是一种特殊的文件描述符)都关联两个缓冲区
            //代码中,当要发送的缓冲区不为空时,即还有没发送完的数据的时候
            //我们就要开启对写事件的关心
            //这个写,是写到我们这个套接字对应的发送缓冲区的
            //即当发送缓冲区有空间让我们写的时候,就会通知我们
            //让我们进行写----写到发送缓冲区里面(send函数)
            //一个套接字关注可写其实意味着,可以让应用程序及时了解套接字发送缓冲区的状态,当套接字可写时,epoll会通知程序,程序可以继续调用send函数尝试发送剩余数据
            //如果不开启对些事件的关注,那么即使套接字可写 程序也无法得知,导致数据发不出去
            EnableEvent(connection->SockFd(), true, true);//读、写
        }
        else//已发送完毕
        {
            // 关闭对写事件的关心
            //因为此时没有数据需要发送,即使套接字可写,也不需要程序进行任何操作,
            //关闭写事件的关注可以减少 epoll 的事件通知开销,提高程序的运行效率。
            EnableEvent(connection->SockFd(), true, false);//读、不写
        }
    }
    //处理异常情况,从 epoll 实例中移除异常连接,关闭套接字,并从 _connections 映射中移除该连接。
    void Excepter(std::weak_ptr<Connection> connection)
    {
        if(connection.expired()) return;
        auto conn = connection.lock();

        int fd = conn->SockFd();
        lg(Warning, "Excepter hander sockfd: %d, client info %s:%d excepter handler",
           conn->SockFd(), conn->_ip.c_str(), conn->_port);
        // 1. 移除对特定fd的关心
        // EnableEvent(connection->SockFd(), false, false);
        _epoller_ptr->EpollerUpdate(EPOLL_CTL_DEL, fd, 0);
        // 2. 关闭异常的文件描述符
        lg(Debug, "close %d done...\n", fd);
        close(fd);
        // 3. 从unordered_map中移除
        lg(Debug, "remove %d from _connections...\n", fd);
        // TODO bug
        // auto iter = _connections.find(fd);
        // if(iter == _connections.end()) return;
        // _connections.erase(iter);
        // _connections[fd].reset();
        _connections.erase(fd);
    }

    //调整对指定套接字的读写事件的关注。
    void EnableEvent(int sock, bool readable, bool writeable)
    {
        uint32_t events = 0;
        events |= ((readable ? EPOLLIN : 0) | (writeable ? EPOLLOUT : 0) | EPOLLET);
        _epoller_ptr->EpollerUpdate(EPOLL_CTL_MOD, sock, events);
    }

    //检查指定的套接字是否存在于 _connections 映射中。
    bool IsConnectionSafe(int fd)
    {
        auto iter = _connections.find(fd);
        if (iter == _connections.end()) //走到结尾了 说明没找到
            return false;
        else
            return true;  //找到了
    }
    //处理 epoll_wait 返回的事件,根据事件类型调用相应的回调函数。
    void Dispatcher(int timeout)
    {
        int n = _epoller_ptr->EpollerWait(revs, num, timeout);
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            uint32_t events = revs[i].events;
            int sock = revs[i].data.fd;
            // 统一把事件异常转换成为读写问题
            // if (events & EPOLLERR)
            //     events |= (EPOLLIN | EPOLLOUT);
            // if (events & EPOLLHUP)
            //     events |= (EPOLLIN | EPOLLOUT);
            // 只需要处理EPOLLIN EPOLLOUT
            if ((events & EPOLLIN) && IsConnectionSafe(sock)) //事件包含读事件、并且文件描述符对应的连接存在于_connections中
            {
                if (_connections[sock]->_recv_cb) 
                    _connections[sock]->_recv_cb(_connections[sock]); //连接的接收回调函数 //????为什么传入这个参数
            }
            if ((events & EPOLLOUT) && IsConnectionSafe(sock))
            {
                if (_connections[sock]->_send_cb)
                    _connections[sock]->_send_cb(_connections[sock]);
            }
        }
    }
    //服务器的主循环,不断调用 Dispatcher 处理事件。
    void Loop()
    {
        _quit = false; //false服务器开始运行

        // AddConnection();

        while (!_quit)
        {
            // Dispatcher(3000);
            Dispatcher(-1); //等待epoll事件发生 -1表示无限等待
            PrintConnection();
        }

        _quit = true; //结束
    }
    //打印所有连接的套接字描述符和输入缓冲区内容。
    void PrintConnection()
    {
        std::cout << "_connections fd list: ";
        for (auto &connection : _connections)
        {
            std::cout << connection.second->SockFd() << ", ";
            std::cout << "inbuffer: " << connection.second->Inbuffer().c_str();
        }
        std::cout << std::endl;
    }
    ~TcpServer()
    {
    }

private:
    std::shared_ptr<Epoller> _epoller_ptr; // 内核
    std::shared_ptr<Sock> _listensock_ptr; // 监听socket, 可以把他移除到外部
    std::unordered_map<int, std::shared_ptr<Connection>> _connections;//存储所有连接的映射,键位套接字描述符,值位connection对象的智能指针
    struct epoll_event revs[num];
    uint16_t _port;
    bool _quit;
    // 让上层处理信息
    func_t _OnMessage; //一个函数对象 用于处理接收到的消息,
};

 Socket.hpp

#pragma once

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>
#include "Log.hpp"

//定义四个枚举类型 表示不同的错误类型
enum
{
    SocketErr = 2,
    BindErr,
    ListenErr,
    NON_BOLCK_ERR
};

class Sock
{
    const static int backlog = 20; //等待队列的最大长度

public:
    Sock()
    {
    }
    ~Sock()
    {
    }

public:
    void Socket()
    {
        //调用socket函数创建一个基于IPv4(AF_INET)的TCP(SOCK_STREAM)套接字,并将返回的套接字描述符春初在成员变量sockfd_中
        sockfd_ = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if (sockfd_ < 0)
        {
            lg(Fatal, "socker error, %s: %d", strerror(errno), errno);
            exit(SocketErr);
        }
        int opt = 1;
        //调用 setsockopt 函数设置套接字选项,允许地址和端口的重用
        setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt));
    }

    //将套接字绑定到指定的端口
    void Bind(uint16_t port)
    {
        struct sockaddr_in local; //定义一个sockaddr_in结构体变量local,用于存储本地地址信息
        memset(&local, 0, sizeof(local));//使用 memset 函数将 local 结构体的内容清零。
        local.sin_family = AF_INET; //设置地址族为IPv4
        local.sin_port = htons(port);//端口号从主机字节序转化为网络字节序,并存储在local.sin_port中
        local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//设置 IP 地址为任意地址

        //调用bind将socket绑定到指定的地址和端口
        if (bind(sockfd_, (struct sockaddr *)&local, sizeof(local)) < 0)
        {
            lg(Fatal, "bind error, %s: %d", strerror(errno), errno);
            exit(BindErr);
        }
    }

    //将socket设置为监听状态
    void Listen()
    {
        //调用listen函数, 将socket设置为监听状态,backlog 是等待连接队列的最大长度
        if (listen(sockfd_, backlog) < 0)
        {
            lg(Fatal, "listen error, %s: %d", strerror(errno), errno);
            exit(ListenErr);
        }
    }

    //接受客户端的连接请求
    int Accept(std::string *clientip, uint16_t *clientport)
    {
        struct sockaddr_in peer; //定义一个sockaddr_in 结构体变量peer,用于存储客户端的地址信息
        socklen_t len = sizeof(peer);//定义一个len表示peer的结构体长度
        //调用accept函数接受客户端连接请求,返回新的套接字描述符
        int newfd = accept(sockfd_, (struct sockaddr *)&peer, &len);
        if (newfd < 0)
        {
            lg(Warning, "accept error, %s: %d", strerror(errno), errno);
            return -1;
        }
        char ipstr[64];//存储客户端的ip地址字符串
        inet_ntop(AF_INET, &peer.sin_addr, ipstr, sizeof(ipstr));//将客户端的ip地址从二进制转化为字符串形式
        *clientip = ipstr;//将客户端的IP地址存储到clientip指向的字符串中
        *clientport = ntohs(peer.sin_port);//将客户端的端口号从网络字节序转换为主机字节序,并存储到 clientport 指向的变量中。

        return newfd;
    }

    //用于连接到指定的ip地址和端口
    bool Connect(const std::string &ip, const uint16_t &port)
    {
        struct sockaddr_in peer;//存储目标地址信息
        memset(&peer, 0, sizeof(peer));//清零
        peer.sin_family = AF_INET;//设置地址族为 IPv4。
        peer.sin_port = htons(port);//将端口号从主机字节序转换为网络字节序。
        inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), &(peer.sin_addr));//调用 inet_pton 函数将 IP 地址从字符串形式转换为二进制形式。

        //调用 connect 函数连接到指定的地址和端口,返回值存储在 n 中
        int n = connect(sockfd_, (struct sockaddr*)&peer, sizeof(peer));
        if(n == -1) 
        {
            std::cerr << "connect to " << ip << ":" << port << " error" << std::endl;
            return false;
        }
        return true;
    }
    void Close()
    {
        close(sockfd_);
    }
    int Fd()
    {
        return sockfd_;
    }
  
private:
    int sockfd_;
};
void Init() //创建监听套接字 将其设为非阻塞  并将它添加到epoll实例中
    {
        _listensock_ptr->Socket();
        SetNonBlockOrDie(_listensock_ptr->Fd());
        _listensock_ptr->Bind(_port);
        _listensock_ptr->Listen();
        lg(Info, "create listen socket success: %d", _listensock_ptr->Fd());
        
        //将监听套接字添加到epoll中, 设置监听读事件(EVENT_IN)并绑定Accepter函数作为该事件回调函数,同时设置数据发送和异常处理回调函数为nullptr(因为监听套接字主要用于接受连接)
        // ????????????????????????
        //将Accepter函数作为一个回调函数绑定并注册,一般在特定的事件发生时调用,而不是在AddConnection 函数调用时就执行
        //通过 AddConnection 函数将 Accepter 函数作为回调函数注册到监听套接字的 EVENT_IN事件上
        //意味着当有新客户端连接请求到达时,(即监听套接字上发生 EVENT_IN 事件),系统会自动调用Accepter 函数来处理这个新连接
        //获取文件描述符,添加到epoll中,AddConnection并告诉epoll关注它的EVENT_IN 事件
        //AddConnection 函数会将 Accepter 函数作为回调函数与 EVENT_IN 事件绑定。
        //当事件监听机制检测到监听套接字上发生 EVENT_IN 事件时,会调用之前绑定的 Accepter 函数来处理这个新的客户端连接请求。
        AddConnection(_listensock_ptr->Fd(),
                      EVENT_IN, std::bind(&TcpServer::Accepter, this, std::placeholders::_1), nullptr, nullptr);
    }

为什么要在初始化的时候调用AddConnection函数??
1、服务器在启动的时候需要创建一个监听套接字,用于监听客户端的连接请求。通过调用
Addconnection 函数,将监听套接字的文件描述符(_listensock_ptr->Fd())添加到 epoll 实例中,并指定要监听的事件为读事件(EVENT_IN)。这样,epol1就会持续关注该监听套接字,一旦有新的客户端连接请求到达,就会触发EVENT_IN事件。

2、绑定回调:在AddConnection 函数调用中,将 Accepter 函数作为回调函数与EVENT_IN 事件绑定。当 epoll 检测到监听套接字上发生 EVENT_IN 事件时,会自动调用 Accepter 函数来处理新的客户端连接请求。Accepter 函数负责接受新连接、设置新连接的属性(如设置为非阻塞模式)以及为新连接添加到服务器的连接管理系统中。

3、可能会有大量的客户端同时尝试连接服务器。通过在初始化时将监听套接字添加到 epoll 中并绑定 Accepter 回调函数,服务器可以高效地处理这些连接请求,而不会因为某个连接请求的处理而阻塞其他连接的接受。

实现异步事件驱动模型

在网络编程中,通常采用异步事件驱动模型来处理多个客户端连接,以提高服务器的并发处理能力。监听套接字(_listensock_ptr->Fd())的主要作用是等待新的客户端连接请求。通过 AddConnection 函数将 Accepter 函数作为回调函数注册到监听套接字的 EVENT_IN 事件上,意味着当有新的客户端连接请求到达时(即监听套接字上发生 EVENT_IN 事件),系统会自动调用 Accepter 函数来处理这个新连接。

 

这种方式避免了服务器一直阻塞在等待新连接的操作上,服务器可以在等待新连接的同时处理其他任务,提高了资源利用率和程序的响应速度。例如,在一个多用户在线游戏服务器中,服务器可以在等待新玩家连接的同时处理现有玩家的游戏操作

分离连接接受和事件管理逻辑

将 Accepter 函数作为回调函数注册,实现了连接接受逻辑和事件管理逻辑的分离。AddConnection 函数主要负责将套接字添加到事件监听机制中,并为不同的事件类型注册相应的回调函数,它专注于事件的管理和调度。而 Accepter 函数则专注于处理新的客户端连接,包括接受连接、创建新的套接字、设置新连接的属性等操作。

 

这种分离使得代码结构更加清晰,易于维护和扩展。如果需要修改连接接受的逻辑,只需要修改 Accepter 函数;如果需要调整事件管理的方式,只需要修改 AddConnection 函数或相关的事件处理机制。

提高代码的可复用性和灵活性

将 Accepter 函数作为回调函数注册,使得代码具有更高的可复用性和灵活性。Accepter 函数可以被多个不同的监听套接字复用,只要这些套接字需要处理新的客户端连接。同时,如果需要更换连接接受的处理方式,只需要提供一个新的回调函数并注册到 AddConnection 函数中即可,而不需要修改 AddConnection 函数的实现。

 

例如,在不同的网络应用场景中,可能需要不同的连接接受策略,如限制最大连接数、进行身份验证等。通过更换回调函数,可以轻松实现这些不同的策略,而不会影响到事件管理的核心逻辑。

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