ACE Proactor框架

最新推荐文章于 2025-05-10 12:30:38 发布

wuhuiran

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分类专栏： C++ LINUX 软件架构文章标签：框架 service stream server 服务器 os

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本文介绍了ACEProactor框架的工作原理及使用方式，通过一个EchoServer示例程序详细讲解了如何利用该框架实现异步I/O操作，包括客户端连接处理、读写操作等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ACE Proactor简介
前摄式I/O模型可以在多个I/O句柄上并行地发起一个货多个异步I/O操作，而无需等待它们完成。在每个操作完成时，OS会通知应用定义的完成处理器，由它随后对已完成的I/O操作的结果进行处理。

相关框架类

先让我们看一个最简单的使用ACE Proactor框架的Echo Server程序：

#include <iostream> 
#include <string> 
using namespace std;
#ifdef _DEBUG 
#pragma comment(lib,"ACED.lib") 
#else 
#pragma comment(lib,"ACE.lib") 
#endif 
#include "ace/OS_main.h" 
#include "ace/OS_NS_sys_socket.h" 
#include "ace/ACE.h" 
#include "ace/Service_Object.h" 
#include "ace/Asynch_IO.h" 
#include "ace/Proactor.h" 
#include "ace/message_block.h" 
#include "ace/Asynch_Acceptor.h" 
#include "ace/INET_Addr.h" 
/*************************************************************
* 服务处理器
* 实现接受客户端连接，并打印出客户端发送的消息
* 有新的客户端连接进来的时候，框架会调用ACE_Asynch_Acceptor::make_handle
* 方法，new一个Echo_Service的对象，一个连接对应一个Echo_Service的实例
**************************************************************/
class Echo_Service : public ACE_Service_Handler
{
public:
    /*************************************************************
    * 客户端连接断开（在handle_read_stream中判断是否失败或接受到长度为0
    * 的消息）关闭
    **************************************************************/
    ~Echo_Service ()
    {
        if (this->handle () != ACE_INVALID_HANDLE)
            ACE_OS::closesocket (this->handle ());
    }
    
    /*************************************************************
    * 有新的客户端连接进来
    * 之前会调用ACE_Asynch_Acceptor::make_handle方法new一个此对象实例
    **************************************************************/
    virtual void open (ACE_HANDLE h, ACE_Message_Block&)
    {
        this->handle (h);
        /*************************************************************
        * 初始化异步读写
        **************************************************************/
        if (this->reader_.open (*this) != 0 || this->writer_.open (*this) != 0   )
        {
            ACE_ERROR ((LM_ERROR, ACE_TEXT ("%p/n"),ACE_TEXT ("Echo_Service open")));
            delete this;
            return;
        }
        
        /*************************************************************
        * 发起一个异步读操作
        **************************************************************/
        ACE_Message_Block *mb;
        ACE_NEW_NORETURN (mb, ACE_Message_Block (1024));
        if (this->reader_.read (*mb, mb->space ()) != 0)
        {
            ACE_ERROR ((LM_ERROR, ACE_TEXT ("%p/n"),ACE_TEXT ("Echo_Service begin read")));
            mb->release ();
            delete this;
            return;
        }
    }
    
    /*************************************************************
    * 读操作完成之后回调此函数
    **************************************************************/
    virtual void handle_read_stream(const ACE_Asynch_Read_Stream::Result &result)
    {
        result.message_block ().rd_ptr ()[result.bytes_transferred ()] = '/0';
        ACE_Message_Block &mb = result.message_block ();
        if (!result.success () || result.bytes_transferred () == 0)
        {
            mb.release ();
            delete this;
        }
        else
        {
            ACE_DEBUG( ( LM_DEBUG, ACE_TEXT( "%s" ), mb.rd_ptr() ) );
            /*************************************************************
            * 这里的write是向客户端发送消息（把收到的内容重新发给客户端）
            **************************************************************/
            if (this->writer_.write (mb, mb.length ()) == -1)
            {
                ACE_ERROR ((LM_ERROR,
                    ACE_TEXT ("%p/n"),
                    ACE_TEXT ("starting write")));
                mb.release ();
            }
            else
            {
                ACE_Message_Block *new_mb;
                ACE_NEW_NORETURN (new_mb, ACE_Message_Block (1024));
                this->reader_.read (*new_mb, new_mb->space ());
            }
        }
        return;
    }
    
    /*************************************************************
    * 写操作完成之后回调此函数
    **************************************************************/
    virtual void handle_write_stream
        (const ACE_Asynch_Write_Stream::Result &result)
    {
        ACE_Message_Block &mb = result.message_block ();
        mb.release ();
        return;
    }
    
private:
    ACE_Asynch_Read_Stream  reader_;        // 异步读工厂类 
    ACE_Asynch_Write_Stream writer_;        // 异步写工厂类 
};
typedef ACE_Asynch_Acceptor<Echo_Service> MyAcceptor;   // 关于ACE_Asynch_Acceptor在下面介绍 
int main(int argc, char *argv[])
{
    ACE_INET_Addr addr(1500);
    MyAcceptor server;
    
    if(server.open(addr)==-1)
    {
        ACE_DEBUG ((LM_DEBUG,
            ACE_TEXT ("(%P|%t) %p/n"),
            ACE_TEXT ("bind failed")));
        return 1;
    }
    
    while(1){
        ACE_Proactor::instance ()->proactor_run_event_loop ();
    }
    
    return 0;
}

ACE_Asynch_Acceptor
ACE_Asynch_Acceptor是Acceptor-Connector模式中的接收器角色的另一种实现。这个类提供了以下能力：
它发起异步的被动连接建立
它充当工厂，为每个被接受的连接创建一个新的服务器处理器
它可以取消先前发起的异步accept()操作
它提供了一个挂钩方法来在新连接被建立时获取对端的地址
它提供了一个挂钩方法来在初始化新服务处理器之前确认对端。

ACE_Asynch_Acceptor的模板参数是工厂所生成的服务类，称为ACE_Service_Handler.这个类充当了来自 ACE_Asynch_Acceptor的连接完成的目标。
ACE_Asynch_Acceptor实现了ACE_Handler::handle_accept()方法来处理每个accept()的完成，如下所示：
收集代表每个新连接的端点的ACE_INET_Addr
如果传给open()的validate_new_connection参数为1，调用validate_connection()方法，将相连对端的地址作为参数传给它。如果validate_connection返回-1，连接被中止。
调用make_handler()挂钩方法来为每个新连接获取服务处理器。缺省显示使用了operator new来动态分配新的处理器
设置新处理器的ACE_Proactor指针。
如果传给open()的pass_address参数为1，用本地和对端的地址做参数，调用ACE_Service_Handler::address()方法
设置新连接的I/O句柄，并调用新的服务处理器的open()方法。

未完待续……