libevent学习

Posted 2020-11-25 mysky007

1. libevent简介

 Libevent 有几个显著的亮点：
  => 事件驱动（event-driven），高性能;
  => 轻量级，专注于网络，不如ACE那么臃肿庞大；
  => 源代码相当精炼、易读；
  => 跨平台，支持Windows、Linux、*BSD和Mac Os；
  => 支持多种I/O多路复用技术， epoll、poll、dev/poll、select和kqueue等；
  => 支持I/O，定时器和信号等事件；
  => 注册事件优先级；

Libevent已经被广泛的应用，作为底层的网络库；比如memcached、Vomit、Nylon、Netchat等等

 

2. Reactor的事件处理机制

Reactor释义“反应堆”，是一种事件驱动机制。和普通函数调用的不同之处在于：应用程序不是主动的调用某个API完成处理，而是恰恰相反，Reactor逆置了事件处理流程，应用程序需要提供相应的接口并注册到Reactor上，如果相应的时间发生，Reactor将主动调用应用程序注册的接口，这些接口又称为“回调函数”。使用Libevent也是想Libevent框架注册相应的事件和回调函数；当这些时间发声时，Libevent会调用这些回调函数处理相应的事件（I/O读写、定时和信号）。

    用“好莱坞原则”来形容Reactor再合适不过了：不要打电话给我们，我们会打电话通知你。

    举个例子：你去应聘某xx公司，面试结束后。

“普通函数调用机制”公司HR比较懒，不会记你的联系方式，那怎么办呢，你只能面试完后自己打电话去问结果；有没有被录取啊，还是被据了；

 

3 . Reactor模式的优点

Reactor模式是编写高性能网络服务器的必备技术之一，它具有如下的优点

    1）响应快，不必为单个同步时间所阻塞，虽然Reactor本身依然是同步的；
    2）编程相对简单，可以最大程度的避免复杂的多线程及同步问题，并且避免了多线程/进程的切换开销；
    3）可扩展性，可以方便的通过增加Reactor实例个数来充分利用CPU资源；
    4）可复用性，reactor框架本身与具体事件处理逻辑无关，具有很高的复用性；

 

4. Reactor模式的缺点

   1）相比传统的模型，Reactor增加了一定的复杂性，因而具有一定的门槛，并且不易于调试。

   2）Reactor模式需要底层的Synchronous Event Demultiplexer支持，比如Java中的Selector支持，操作系统的select系统调用支持。

   3）Reactor模式在IO读写数据时会在同一线程中实现，即使使用多个Reactor机制的情况下，那些共享一个Reactor的Channel如果出现一个长时间的数据读写，会影响这  个  Reactor中其他Channel的相应时间。例如在大文件传输时，IO操作会影响其他客户端的时间，因而对于这种操作，使用传统的Thread-Per-Connection或许是一个更好的选择，或者采用Proactor模式。

4. Reactor模式框架

 使用Reactor模型，必备的几个组件：事件源、Reactor框架、多路复用机制和事件处理程序，先来看看Reactor模型的整体框架，接下来再对每个组件做逐一说明。

 

1） 事件源
Linux上是文件描述符，Windows上就是Socket或者Handle了，这里统一称为“句柄集”；程序在指定的句柄上注册关心的事件，比如I/O事件。

2） event demultiplexer——事件多路分发机制
由操作系统提供的I/O多路复用机制，比如select和epoll。
    程序首先将其关心的句柄（事件源）及其事件注册到event demultiplexer上；
当有事件到达时，event demultiplexer会发出通知“在已经注册的句柄集中，一个或多个句柄的事件已经就绪”；
    程序收到通知后，就可以在非阻塞的情况下对事件进行处理了。
对应到libevent中，依然是select、poll、epoll等，但是libevent使用结构体eventop进行了封装，以统一的接口来支持这些I/O多路复用机制，达到了对外隐藏底层系统机制的目的。

3） Reactor——反应器
    Reactor，是事件管理的接口，内部使用event demultiplexer注册、注销事件；并运行事件循环，当有事件进入“就绪”状态时，调用注册事件的回调函数处理事件。
对应到libevent中，就是event_base结构体。
一个典型的Reactor声明方式

 

5. Reactor事件处理流程

前面说过Reactor将事件流“逆置”了，那么使用Reactor模式后，事件控制流是什么样子呢？
可以参见下面的序列图。