libevent业务数据处理的方法

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一个 loop 的主要结构一般如下所示:

while (!m_bQuitFlag)
{
epoll_or_select_func();

handle_io_events();

handle_other_things();
}
 

对于一些业务逻辑处理比较简单、不会太耗时的应用来说,handle_io_events()方法除了收发数据也可以直接用来直接做业务的处理,即其结构如下:

void handle_io_events()
{
//收发数据
recv_or_send_data();

//解包并处理数据
decode_packages_and_process();
}
 

其中 recv_or_send_data()方法中调用 send/recv API 进行实际的网络数据收发。以收数据为例,收完数据存入接收缓冲区后,接下来进行解包处理,然后进行业务处理,例如一个登陆数据包,其业务就是验证登陆的账户密码是否正确、记录其登陆行为等等。从程序函数调用堆栈来看,这些业务处理逻辑其实是直接在网络收发数据线程中处理的。我的意思是:网络线程调用 handle_io_events() 方法,handle_io_events() 方法调用 decode_packages_and_process() 方法,decode_packages_and_process() 方法做具体的业务逻辑处理。

需要注意的是,为了让网络层与业务层脱耦,网络层中通常会提供一些回调函数的接口,这些回调函数我们将其指向具体的业务处理函数。以 libevent 网络库的用法为例:

int main(int argc, char **argv)
{
struct event_base *base;
struct evconnlistener *listener;
struct event *signal_event;

struct sockaddr_in sin;

base = event_base_new();

memset(&sin, 0, sizeof(sin));
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(PORT);

//listener_cb是我们自定义回调函数
listener = evconnlistener_new_bind(base, listener_cb, (void *)base,
LEV_OPT_REUSEABLE|LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE, -1,
(struct sockaddr*)&sin,
sizeof(sin));

if (!listener) {
fprintf(stderr, "Could not create a listener!\n");
return 1;
}

//signal_cb是我们自定义回调函数
signal_event = evsignal_new(base, SIGINT, signal_cb, (void *)base);

if (!signal_event || event_add(signal_event, NULL)<0) {
fprintf(stderr, "Could not create/add a signal event!\n");
return 1;
}

//启动loop
event_base_dispatch(base);

evconnlistener_free(listener);
event_free(signal_event);
event_base_free(base);

printf("done\n");
return 0;
}
 

上述代码根据 libevent 自带的 helloworld 示例修改而来,其中 listener_cbsignal_cb是自定义的回调函数,有相应的事件触发后,libevent 的事件循环会调用我们设置的回调,在这些回调函数中,我们可以编写自己的业务逻辑代码。

这种基本的服务器结构,我们可以绘制成如下流程图:

libevent业务数据处理的方法

这是这个结构的最基本逻辑,在这基础上可以延伸出很多变体。不知道读者有没有发现,上述流程图中第三步解包和业务逻辑处理这一步中(位于 handle_io_events()中的 decode_packages_and_process()方法中),如果业务逻辑处理过程比较耗时(例如,从数据库取大量数据、写文件),那么会导致 网络线程在这个步骤停留时间很长,导致很久以后才能执行下一次循环,影响网络数据的检测和收发,最终导致整个程序的效率低下。

因此,对于这种情形,我们需要将业务处理逻辑单独拆出来交给另外的业务工作线程处理,业务工作线程可以是一个线程池,这个过程业务数据从网络线程组流向业务线程组。

这样的程序结构图如下图所示:

libevent业务数据处理的方法

上图中,对于网络线程将业务数据包交给业务线程,可以使用一个共享的业务数据队列来实现,此时网络线程是生产者,业务线程从业务数据队列中取出任务去处理,业务线程是消费者。业务线程处理完成后如果需要将结果数据发出去,则再将数据交给网络线程。这里处理后的数据从业务线程再次流向网络线程,那么如何将数据从业务线程交给网络线程呢?这里以发数据为例,一般有三种方法:

方法一

直接调用相应的的发数据的方法,如果你的网络线程本身也会调用这些发数据的方法,那么此时就可能会出现网络线程和业务线程同时对发方法进行调用,相当于多个线程同时调用 socket send 函数,这样可能会导致同一个连接上的数据顺序有问题,此时的做法时,利用锁机制,同一时刻只有一个线程可以调用 socket send 方法。这里给出一段伪代码,假设 TcpConnection 对象表示某路连接,无论网络线程还是业务线程处理完数据后需要发送数据,则使用:

void TcpConnection::sendData(const std::string& data)
{
//加上锁
std::lock_guard scoped_lock(m_mutexForConnection);
//在这里调用 send
}
 

方法一的做法在设计上来说,存在让人不满意的地方,即数据发送应该属于网络层自己的事情,而不是其他模块(这里指的是业务线程)强行抢夺过来越俎代庖。

方法二

前面章节介绍了存在定时器结构的情况,网络线程结构变成如下流程:

while (!m_bQuitFlag)
{
check_and_handle_timers();

epoll_or_select_func();

handle_io_events();
}
 

业务线程可以将需要发送的数据放入另外一个共享区域中(例如相应的 TcpConnection 对象的一个成员变量中),定时器定时从这个共享区域取出来,再发送出去,这种方案的优点是网络线程做了它该做的事情,缺点是需要添加定时器,让程序逻辑变得复杂,且定时器是每隔一段时间才会触发,发送的数据可能会有一定的延迟。

方法三

利用线程执行流中的 handle_other_things()方法,再来看下前面章节中介绍的基本结构:

while (!m_bQuitFlag)
{
epoll_or_select_func();

handle_io_events();

handle_other_things();
}

到此,关于“libevent业务数据处理的方法”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注创新互联网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!


新闻名称:libevent业务数据处理的方法
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