Windows下libevent C++封装类实现

释放双眼,带上耳机,听听看~!

题记

windows平台下对于服务器高并发的网络模型选型中,使用libevent是个不错的选择。
本文的背景基于:国内博客对于libevent大多介绍linux实现,大多是c语言的实现,Windows平台下C++相对较少或者较旧。
本文针对libevent从服务端、客户端两个角度实现了封装类,真正做到,我们在使用封装类时候,只需要关注业务逻辑的处理,不需要关注socket的通信的细节。

1. Libevent介绍

[维基百科]libevent是一个异步事件处理软件函式库,以BSD许可证发布。libevent提供了一组应用程序编程接口(API),让程序员可以设定某些事件发生时所执行的回调函数,也就是说,libevent可以用来取代网络服务器所使用的事件循环检查框架。由于可以省去对网络的处理,且拥有不错的效能,有些软件使用libevent作为网络底层的函式库,如:memcached、Tor。

[libevent官网介绍]
libevent API提供了一种机制,用于在文件描述符上发生特定事件或达到超时后执行回调函数。此外,libevent还支持基于信号或常规超时的回调。
libevent旨在替换在事件驱动的网络服务器中的事件循环机制。应用程序只需要调用event_dispatch()接口,然后动态添加或删除事件,而不必更改事件循环。
目前,libevent支持 /dev/poll, kqueue, event ports, POSIX select, Windows select(), poll 和 epoll。 其内在的事件机制是完全独立于外在的事件API ,并且libevent的简单更新可以提供新的功能,而无需重新设计应用程序。因此:
1)Libevent允许便携式应用程序开发,并提供操作系统上可用的最可扩展的事件通知机制。
2)Libevent也可以用于多线程应用程序,通过隔离每个event_base,以便只有一个线程访问它,或通过锁定访问单个共享的event_base。 Libevent可以在Linux,* BSD,Mac OS X,Solaris,Windows等上编译。
3)Libevent还为缓冲网络IO提供了复杂的框架,支持套接字,过滤器,速率限制,SSL,零拷贝文件传输和IOCP。
4)Libevent包括对几个有用的协议的支持,包括DNS,HTTP和最小的RPC框架。

以下关于阻塞、非阻塞,同步、异步,大牛陈硕的经典回复。
在处理 IO 的时候,阻塞和非阻塞都是同步 IO。
只有使用了特殊的 API 才是异步 IO。
Windows下libevent C++封装类实现

2.为什么要使用封装好的网络库?

[陈硕]网络编程是什么?是熟练使用Sockets API吗?说实话,在实际项目里我只用过两次Sockets API,其他时候都是使用封装好的网络库。
使用封装好的网络库如libevent, muduo网络库 目的之一就是想让日常的网络编程从Sockets API的琐碎细节中解脱出来,让程序员专注于业务逻辑,把时间用在刀刃上。 程序员的主要工作是在事件处理函数中实现业务逻辑,而不是和Sockets API较劲。
陈硕认为网络编程也可以分为三个层次:
1). 读过教程和文档
2). 熟悉本系统TCP/IP协议栈的脾气
3). 自己写过一个简单的TCP/IP stack

陈硕认为TCP网络编程有三个例子最值得学习研究,分别是echo、chat、proxy,都是长连接协议。
Echo的作用:熟悉服务端被动接受新连接、收发数据、被动处理连接断开。每个连接是独立服务的,连接之间没有关联。在消息内容方面Echo有一些变种:比如做成一问一答的方式,收到的请求和发送响应的内容不一样,这时候要考虑打包与拆包格式的设计,进一步还可以写简单的HTTP服务。

3.Libevent通信核心

服务端核心步骤简化如下:

步骤1:设置sockfd为nonblocking;

步骤2:使用bufferevent_socket_new创建一个struct bufferevent *bev,关联该sockfd,托管给event_base;

步骤3:使用bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, error_cb, (void *)arg)将EV_READ/EV_WRITE对应的函数;

步骤4:使用bufferevent_enable(bev, EV_READ|EV_WRITE|EV_PERSIST)来启动read/write事件;

其中,在read_cb里面从input读取数据,处理完毕后塞到output中,会自动写入到sockfd;
在write_cb里面(对于一个echo server来说,read_cb足够了)
在error_cb里面处理遇到的错误。使用bufferevent_set_timeout(bev, struct timeval *READ, struct timeval *WRITE)来设置读写超时,在error_cb里面也可以处理超时。
可以使用bev中libevent的API提取出event_base,sockfd,input/output等相关数据。
客户端的操作步骤详见代码,提炼即可。

4.C++封装的libevent Echo类

分为:服务端YuLibeventServer类和客户端YuLibeventClient类。

//服务端核心代码如下参考地址:

//客户端核心代码参考地址:

4.测试效果如下

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