高性能的事件併發框架的實現

引言：lighttpd與nginx這些新興的webserver框架都以支撐大規模的併發而聞名，如下介紹一個我本身實現的並使用的併發事件框架，這個框架不止包括網絡事件，也包括其餘耗時事件好比IO等均可以在事件框架中運行。

1，監聽事件的初始化。

如下是一個事件結構的大體成員，咱們以Epoll模型爲例子，包括描述符的數組，和事件的回調函數。

初始化要分配以最大值爲限制的fdnode的數組。

typedef struct fdevents {

struct server *srv;

fdevent_handler_t type;

fdnode **fdarray;

size_t maxfds;

#ifdef EPLOLL

int epoll_fd;

struct epoll_event *epoll_events;

#endif

int (*reset)(struct fdevents *ev);

void (*free)(struct fdevents *ev);

int (*event_set)(struct fdevents *ev, int fde_ndx, int fd, int events);

int (*event_del)(struct fdevents *ev, int fde_ndx, int fd);

int (*event_get_revent)(struct fdevents *ev, size_t ndx);

int (*event_get_fd)(struct fdevents *ev, size_t ndx);

int (*event_next_fdndx)(struct fdevents *ev, int ndx);

int (*poll)(struct fdevents *ev, int timeout_ms);

int (*fcntl_set)(struct fdevents *ev, int fd);

} fdevents;

2，事件的註冊

int fdevent_register(fdevents *ev, int fd, fdevent_handler handler, void *ctx) 

將事件新增進數組fdarray中，這樣在事件知足時，就會再相應的條件觸發回調函數handler，

這個註冊會初始化一個fdnode 

3，事件的設置

int fdevent_event_set(fdevents *ev, int *fde_ndx, int fd, int events) 

將對應的fdnode 指定爲那種IO事件的響應，IO事件有以下種類

#define FDEVENT_IN     BV(0)

#define FDEVENT_PRI    BV(1)

#define FDEVENT_OUT    BV(2)

#define FDEVENT_ERR    BV(3)

#define FDEVENT_HUP    BV(4)

#define FDEVENT_NVAL   BV(5)

 

4，事件Poll動做，將全部觸發的事件返回到fdndx的鏈表上，處理邏輯能夠對相應的事件作邏輯處理

int fdevent_poll(fdevents *ev, int timeout_ms)

 

5，fd的回調函數

typedef handler_t (*fdevent_handler)(struct server *srv, void *ctx, int revents);

當有事件發生是，全部邏輯都包括在回調函數中，如下代碼是poll後的典型處理

do {

fdevent_handler handler;

void *context;

handler_t r;

fd_ndx  = fdevent_event_next_fdndx (srv->ev, fd_ndx);

if (-1 == fd_ndx) break; 

                                //這裏的3種回調函數是事件模型對應的真實實現，好比epoll的實現

                                //則對應的是epoll實現代碼中的

                                //fdevent_event_get_revent獲取對應事件

                                //fdevent_event_get_fd 獲取文件描述符

                                // fdevent_get_handler 獲取事件回調函數

                                //  fdevent_get_context 獲取事件邏輯數據

revents = fdevent_event_get_revent (srv->ev, fd_ndx);

fd      = fdevent_event_get_fd     (srv->ev, fd_ndx);

handler = fdevent_get_handler(srv->ev, fd);

context = fdevent_get_context(srv->ev, fd);

 

switch (r = (*handler)(srv, context, revents)) {

case HANDLER_FINISHED:                    //針對處理的返回值作不一樣的處理

case HANDLER_GO_ON:                        

case HANDLER_WAIT_FOR_EVENT:

case HANDLER_WAIT_FOR_FD:

break;

case HANDLER_ERROR:

SEGFAULT();

break;

default:

log_error_write(srv, __FILE__, __LINE__, "d", r);

break;

}

} while (--n > 0);

 

5，事件框架，多路複用模型（epoll，select，kquque，FIFO等），具體的數據邏輯相互分離

 

 

6，網絡事件註冊進事件框架（創建鏈接）

網絡事件也做爲普通事件之一註冊進事件框架

fdevent_register(srv->ev, srv_socket->fd, network_server_handle_fdevent, srv_socket);

fdevent_event_set(srv->ev, &(srv_socket->fde_ndx), srv_socket->fd, FDEVENT_IN);

 

network_server_handle_fdevent 實際上作了accpet的實現，當網絡事件被Poll函數觸發是，由network_server_handle_fdevent 來執行創建鏈接的動做。

7，網絡事件註冊進事件框架（讀寫事件）

在network_server_handle_fdevent 中註冊讀寫事件，針對讀寫來實現對於的操做在connection_handle_fdevent實現

fdevent_register(srv->ev, con->fd, connection_handle_fdevent, con);

 

8，讀寫事件的邏輯抽象化實現

業務邏輯跟進本身邏輯須要獨立開來，對於網絡事件來講，只須要關心是否可讀寫就能夠，爲此每一個鏈接都要維護一個緩衝區鏈表，將業務與網絡進行隔離。

typedef struct {

chunk *first;

chunk *last;

chunk *unused;

size_t unused_chunks;

array *tempdirs;

off_t  bytes_in, bytes_out;

} chunkqueue;