——初见事件处理框架
张亮
前面已经对libevent的事件处理框架和event结构体做了描述,现在是时候剖析libevent对事件的详细处理流程了,本节将分析 libevent的事件处理框架event_base和libevent注册、删除事件的具体流程,可结合前一节libevent对event的管理。
回想Reactor模式的几个基本组件,本节讲解的部分对应于Reactor框架组件。在libevent中,这就表现为event_base结构体,结构体声明如下,它位于event-internal.h文件中:
下面详细解释一下结构体中各字段的含义。
1)evsel和evbase这两个字段的设置可能会让人有些迷惑,这里你可以把evsel和evbase看作是类和静态函数的关系,比如添加事件时的调
用行为:evsel->add(evbase, ev),实际执行操作的是evbase;这相当于class::add(instance,
ev),instance就是class的一个对象实例。
evsel指向了全局变量static const struct eventop
*eventops[]中的一个;
前面也说过,libevent将系统提供的I/O
demultiplex机制统一封装成了eventop结构;因此eventops[]包含了select、poll、kequeue和epoll等等其中的若干个全局实例对象。
evbase实际上是一个eventop实例对象;
先来看看eventop结构体,它的成员是一系列的函数指针,
在event-internal.h文件中:
struct eventop {
const char *name;
void *(*init)(struct event_base *); // 初始化
int (*add)(void *,
struct event *); // 注册事件
int (*del)(void *, struct event *); //
删除事件
int (*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *); //
事件分发
void (*dealloc)(struct event_base *, void *); // 注销,释放资源
/* set if we need to reinitialize the event base */
int
need_reinit;
};
也就是说,在libevent中,每种I/O
demultiplex机制的实现都必须提供这五个函数接口,来完成自身的初始化、销毁释放;对事件的注册、注销和分发。
比如对于epoll,libevent实现了5个对应的接口函数,并在初始化时并将eventop的5个函数指针指向这5个函数,那么程序就可以使用epoll作为I/O
demultiplex机制了,这个在后面会再次提到。
2)activequeues是一个二级指针,前面讲过libevent支持事件优先级,因此你可以把它看作是数组,其中的元素activequeues[priority]是一个链表,链表的每个节点指向一个优先级为priority的就绪事件event。
3)eventqueue,链表,保存了所有的注册事件event的指针。
4)sig是由来管理信号的结构体,将在后面信号处理时专门讲解;
5)timeheap是管理定时事件的小根堆,将在后面定时事件处理时专门讲解;
6)event_tv和tv_cache是libevent用于时间管理的变量,将在后面讲到;
其它各个变量都能因名知意,就不再啰嗦了。
创建一个event_base对象也既是创建了一个新的libevent实例,程序需要通过调用event_init()(内部调用event_base_new函数执行具体操作)函数来创建,该函数同时还对新生成的libevent实例进行了初始化。
该函数首先为event_base实例申请空间,然后初始化timer mini-heap,选择并初始化合适的系统I/O
的demultiplexer机制,初始化各事件链表;
函数还检测了系统的时间设置,为后面的时间管理打下基础。
前面提到Reactor框架的作用就是提供事件的注册、注销接口;根据系统提供的事件多路分发机制执行事件循环,当有事件进入“就绪”状态时,调用注册事件的回调函数来处理事件。
Libevent中对应的接口函数主要就是:
本节将按介绍事件注册和删除的代码流程,libevent的事件循环框架将在下一节再具体描述。
对于定时事件,这些函数将调用timer
heap管理接口执行插入和删除操作;对于I/O和Signal事件将调用eventopadd和delete接口函数执行插入和删除操作
(eventop会对Signal事件调用Signal处理接口执行操作);这些组件将在后面的内容描述。
1)注册事件
函数原型:
int
event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv)
参数:ev:指向要注册的事件;
tv:超时时间;
函数将ev注册到ev->ev_base上,事件类型由ev->ev_events指明,如果注册成功,ev将被插入到已注册链表中;如果tv不是NULL,则会同时注册定时事件,将ev添加到timer堆上;
如果其中有一步操作失败,那么函数保证没有事件会被注册,可以讲这相当于一个原子操作。这个函数也体现了libevent细节之处的巧妙设计,且仔细看程序代码,部分有省略,注释直接附在代码中。
2)删除事件:
函数原型为:int event_del(struct event *ev);
该函数将删除事件ev,对于I/O事件,从I/O
的demultiplexer上将事件注销;对于Signal事件,将从Signal事件链表中删除;对于定时事件,将从堆上删除;
同样删除事件的操作则不一定是原子的,比如删除时间事件之后,有可能从系统I/O机制中注销会失败。
4 小节
分析了event_base这一重要结构体,初步看到了libevent对系统的I/O
demultiplex机制的封装event_op结构,并结合源代码分析了事件的注册和删除处理,下面将会接着分析事件管理框架中的主事件循环部分。
libevent源码深度剖析六,布布扣,bubuko.com
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