muduo网络库2

embedded/2025/3/1 1:38:11/

 

        Muduo网络库:底层实质上为Linux的epoll + pthread线程池,且依赖boost库。 muduo的网络设计核心为一个线程一个事件循环,有一个main Reactor负载accept连接,然后把连接分发到某个sub Reactor(采用轮询的方式来选择sub Reactor),该连接的所用操作都在那个sub Reactor所处的线程中完成。多个连接可能被分派到多个线程中,以充分利用CPU,Reactor poll的大小是固定的,根据CPU的数目确定。如果有过多的耗费CPU I/O的计算任务,可以提交到创建的ThreadPool线程池中专门处理耗时的计算任务。

1、 muduo网络库实例

muduo网络库实质为: epoll + 线程池,优点是能够将网络I/O的代码和业务代码分开。 而业务代码主要分为:用户的连接和断开、用户的可读写事件两类。至于什么时候发生这些事件,由网络库进行上报,如何监听这些事件,都是网络库所封装好的,我们就可以快速进行项目开发。

muduo给用户提供了两个主要的类:
1、TcpServer:用于编写服务器程序。
2、TcpClient:用于编写客户端程序。

如何配置muduo网络库请参考: 写文章-CSDN创作中心

 muduo网络服务器编程

        基于muduo网络库开发服务器程序

  1. 组合TcpServer对象
  2. 创建EventLoop事件循环对象的指针
  3. 明确TcpServer构造函数需要什么参数,输出ChatServer的参数
  4. 在当前服务器类的构造函数当中,注册处理连接的回调函数和处理读写事件的回调函数
#include <muduo/net/TcpServer.h>
#include <muduo/net/EventLoop.h>
#include <iostream>
#include <functional>
#include <string>
using namespace std;
using namespace muduo;
using namespace muduo::net;
using namespace placeholders;class ChatServer
{
public:ChatServer(EventLoop *loop,const InetAddress &serverAddr,const string &nameArg): _server(loop, serverAddr, nameArg), _loop(loop){// 注册连接回调_server.setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection, this, _1));// 注册消息回调_server.setMessageCallback(std::bind(&ChatServer::onMessage, this, _1, _2, _3));// 设置线程数量_server.setThreadNum(4); // 4个IO线程}void start(){_server.start();}private:// 处理连接void onConnection(const TcpConnectionPtr &conn){if (conn->connected()){cout << conn->peerAddress().toIpPort() << " -> "<< conn->localAddress().toIpPort() << " state : online " << endl;}else{cout << conn->peerAddress().toIpPort() << " -> " << conn->localAddress().toIpPort() << " state : offline " << endl;}}// 处理消息void onMessage(const TcpConnectionPtr &conn, Buffer *buffer, Timestamp time){string buf = buffer->retrieveAllAsString();cout << "recv data: " << buf << " time: " << time.toString() << endl;conn->send(buf); // 回显消息}TcpServer _server;EventLoop *_loop;
};int main()
{EventLoop loop;InetAddress addr("127.0.0.1", 9898); // 监听 127.0.0.1:9898ChatServer server(&loop, addr, "ChatServer");server.start(); // 启动服务器loop.loop();    // 事件循环return 0;
}

         上面的代码简单的使用了muduo网络库实现了一个回显服务器,我们可以在linux系统终端中使用telnet命令让客户端连接。

2、muduo网络库原理

        Muduo 基于 Reactor 模式,核心是事件驱动。以下是其工作流程:

启动服务器

        创建一个 EventLoop 实例作为主循环。
        创建一个 TcpServer 实例,设置回调函数(连接、消息处理)。
        调用 loop.loop() 开始事件循环。
事件监听:

        主线程监听新连接。
        每当有新连接到来,将其分配到工作线程处理。
事件分发与处理:

        EventLoop 监听事件,通过 Poller 检测就绪的文件描述符。
        调用 Channel 的回调函数处理事件。
数据收发与连接管理:

        使用 TcpConnection 提供的接口收发数据。
        在连接断开时,自动清理资源。

服务器设计模式reactor模式" name="一经典的服务器设计模式reactor模式">3、经典的服务器设计模式Reactor模式

        服务端程序架构基本上是一个大的while循环,程序阻塞在accept或poll函数上,等待被监控的socket描述符上出现预期的事件。事件到达后,accept或poll函数的阻塞解除,程序向下执行,根据socket描述符上出现的事件,执行read、write或错误处理。
整体架构如下图所示:

        muduo的软件架构采用的也是Reactor模式,只是整个模式被分成多个类,并且支持以线程池的方式实现多线程并发处理,所以显得有些复杂。整体架构如下图所示: 


http://www.ppmy.cn/embedded/168928.html

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