一种libuv实现websockets服务的解决方案

news/2024/12/1 0:43:55/

方法是libuv用多事件循环来驱动。说起来容易，做起来还是比下面的方法更容易：

在这里插入图片描述

上图是某位网友的方法代表子大部分网络资料。此方法对部署不友好，因为软件仓库提供的libwebsockets是不能用了。如何简化部署，利用好现有的软件仓库呢？

libwebsockets版本历史

libwebsockets曾经是无缝支持libuv的。不过，随着版本号的增大，它对libuv的支持越来越差了。首先快速回顾下libwebsockets的版本历史：

  • v0.1.0 - 2011年9月：这是libwebsockets的第一个版本，它提供了基本的WebSocket协议支持，包括创建WebSocket连接、发送和接收消息等基本功能。
  • v0.2.0 - 2012年1月：这个版本添加了对HTTP协议的支持，使得libwebsockets可以处理HTTP请求和响应。此外，还添加了对多线程的支持，使得你可以在多个线程中安全地使用libwebsockets。
  • v0.3.0 - 2012年7月：这个版本添加了对SSL/TLS加密的支持，使得你可以使用安全连接来传输WebSocket消息。此外，还添加了一些新的API和功能，比如定时器和回调函数等。
  • v0.4.0 - 2013年1月：这个版本添加了对HyBi-17协议的支持，这是WebSocket协议的一个扩展版本，提供了更多的功能和更好的性能。此外，还修复了一些已知的漏洞和错误。
  • v0.5.0 - 2014年2月：这个版本添加了对多路复用和支持，这意味着你可以同时处理多个WebSocket连接。此外，还添加了一些新的API和功能，比如获取连接信息、处理文件上传等。
  • v1.0.0 - 2015年9月：这是libwebsockets的一个重要版本，它标志着libwebsockets已经成熟并稳定。这个版本添加了对HTTP/2协议的支持，同时优化了性能和内存使用。此外，还修复了一些已知的漏洞和错误。
  • v1.1.0 - 2016年3月：这个版本主要修复了一些已知的漏洞和错误，同时添加了一些新的功能和优化，比如更好的日志记录和内存管理。
  • v2.0.0 - 2018年8月：这是一个具有里程碑意义的版本，它引入了许多新的功能和改变。其中包括更好的多线程支持、对更多协议的支持（如Raw WebSocket、HyBi-17、HTTP等），以及对更多操作系统的支持。此外，它还改进了API设计，并修复了许多已知问题。
  • v2.1.0 - 2019年4月：这个版本主要修复了一些已知的漏洞和错误，同时添加了一些新的功能和优化，比如更好的SSL/TLS支持和对更多操作系统的支持。
  • v3.0.0 - 2020年5月：这个版本标志着libwebsockets进入了一个新的阶段。它引入了更多新的功能和改变，包括更好的多线程支持、对更多协议的支持（如Raw WebSocket、HyBi-17、HTTP等），以及对更多操作系统的支持。此外，它还改进了API设计，并修复了许多已知问题。从这个版本开始，事件循环对libuv的支持逐渐边缘化。

关键问题

  1. 从v3.0.0开始，lws_uv_initloop函数不存在。
  2. lws_context_create_info.options增加LWS_SERVER_OPTION_LIBUV导致lws_service函数崩溃。

复现问题的常规操作：

  1. 编译时开启LIBUV支持：在编译libwebsockets库时，需要开启LIBUV支持并指定LIBUV的目录位置。这可以通过修改CMakeLists.txt文件来实现。具体来说，需要在CMakeLists.txt文件中添加以下行：

    option(WITH_LIBUV "Enable libuv support" ON)  
find_package(libuv REQUIRED)  
include_directories(${LIBUV_INCLUDE_DIRS})  
link_directories(${LIBUV_LIBRARY_DIRS})  
add_definitions(-DLIBUV_SUPPORT=1)

    这将启用LIBUV支持，并自动搜索和链接LIBUV库。

  2. 修改线程模型：libwebsockets默认使用自己的线程模型，但可以使用libuv的线程模型替代。这需要在初始化libwebsockets时指定使用libuv线程模型。具体来说，需要在调用lws_create_context函数时，将thread_mode参数设置为LWS_THREAD_MODE_UV。例如：

    struct lws_context_creation_info info;  
memset(&info, 0, sizeof(info));  
info.port = 8000;  
info.protocols = protocols;  
info.thread_mode = LWS_THREAD_MODE_UV; // 使用libuv线程模型  
struct lws_context *context = lws_create_context(&info);

    这将告诉libwebsockets使用libuv的线程模型进行初始化。

  3. 使用libuv的API：在使用libwebsockets时，需要使用libuv提供的API来进行读写操作和事件处理。例如，可以使用uv_read_start和uv_write_t等函数来进行读写操作，使用uv_run函数来进行事件循环。这些函数将在libuv库中提供。例如：

    uv_stream_t *stream;  
uv_buf_t buf;  
uv_read_start(stream, on_read, &buf); // 开始读取操作  
uv_write(&req, stream, buf.base, nread, on_write); // 开始写入操作  
uv_run(uv_default_loop(), UV_RUN_DEFAULT); // 运行事件循环

解决思路

每个线程一个循环。可以在同一线程中使用多个事件循环。但这通常没有意义，因为一个循环的 uv_run() 调用将阻止并停止另一个循环的运行。通过仔细组合 uv_run(loop, UV_RUN_ONCE) 你可以做一些非常有趣的事情。您可以使用多个循环在程序中创建“模态”步骤，其中第二个事件循环“暂停”第一个事件循环，直到发生某些操作（用户按 Return 键或您收到新事件或其他事件）。

有一个非常具体的用例，可以使用两个事件循环作为同步机制来代替条件变量。当时 libuv 没有条件变量支持，现在我保持这种方式，以允许它与早期的节点版本一起使用。具体用例是：

  1. 主线程使用 uv_queue_work() 在工作线程中调用阻塞函数。
  2. 工作线程必须调用自定义函数。问题是自定义函数必须在主线程上运行。
  3. 工作线程必须等待该函数返回。

条件变量方法是：

  1. 工作线程不直接调用自定义函数。相反，它创建一个 uv_async_t 处理程序。此处理程序的回调调用自定义函数。
  2. 初始化条件变量。
  3. 它使用 uv_async_send() 来让主线程（事件循环运行的地方）代表它调用该函数。
  4. 等待条件变量。
  5. 回调调用自定义函数，然后向条件变量发出信号，让工作线程继续运行。

事件循环实现改为：

  1. 在工作线程中创建一个新的事件循环。
  2. 将 uv_async_t 与这个新循环关联起来。
  3. 通过原始 uv_async_t 处理程序的数据字段将此处理程序传递到主线程。
  4. uv_run() 新的事件循环，现在会阻塞，因为异步处理程序已经增加了它的 refcount 。
  5. 主线程中的回调调用自定义函数，然后使用 uv_async_send() 向新循环上的异步处理程序发出信号。
  6. 该异步处理程序的回调只是关闭处理程序本身，新循环的引用计数降至零，uv_run() 返回并且工作线程可以继续。

解决办法

下面的示例由TCP服务和websockets服务组成。TCP服务只是一个echo服务端，websockets则是静态文件服务，仅两个网页：index.html和404.html。

TCP线程

void tcp_thread_cb(void* args)
{uv_loop_t loop;uv_loop_init(&loop);struct sockaddr_in addr;uv_tcp_t server;int ierr = uv_tcp_init(&loop, &server);VOID_RETURN(ierr);ierr = uv_ip4_addr("0.0.0.0", IPORT, &addr);VOID_RETURN(ierr);ierr = uv_tcp_bind(&server, (const struct sockaddr*)&addr, 0);VOID_RETURN(ierr);ierr = uv_listen((uv_stream_t*)&server, 128, on_new_connection);VOID_RETURN(ierr);printf("server started.\n");ierr = uv_run(&loop, UV_RUN_DEFAULT);VOID_RETURN(ierr);uv_stop(&loop);uv_barrier_wait((uv_barrier_t*)args);
}

websockets线程

void websockets_thread_cb(void* args)
{static struct lws_context* context;static const struct lws_http_mount mounts[] = { {/* .mount_next */		NULL,		/* linked-list "next" *//* .mountpoint */		"/",		/* mountpoint URL *//* .origin */			".", /* serve from dir *//* .def */			"index.html",	/* default filename *//* .protocol */			NULL,/* .cgienv */			NULL,/* .extra_mimetypes */		NULL,/* .interpret */		NULL,/* .cgi_timeout */		0,/* .cache_max_age */		0,/* .auth_mask */		0,/* .cache_reusable */		0,/* .cache_revalidate */		0,/* .cache_intermediaries */	0,/* .origin_protocol */		LWSMPRO_FILE,	/* files in a dir *//* .mountpoint_len */		1,		/* char count *//* .basic_auth_login_file */	NULL,},{0,} };struct lws_context_creation_info info = { 0, };lws_set_log_level(LLL_USER | LLL_ERR | LLL_WARN | LLL_NOTICE, NULL);info.port = 20001;info.mounts = mounts;info.error_document_404 = "/404.html";info.options = LWS_SERVER_OPTION_HTTP_HEADERS_SECURITY_BEST_PRACTICES_ENFORCE;context = lws_create_context(&info);assert(context);lwsl_user("websockets started\n");while (1)lws_service(context, 0);lws_context_destroy(context);uv_barrier_wait((uv_barrier_t*)args);
}

主函数

int main(int argc, char** argv)
{uv_loop_t* loop = uv_default_loop();uv_thread_t t[2];uv_barrier_t b;uv_barrier_init(&b, 3);int ierr = uv_thread_create(&t[0], tcp_thread_cb, &b);RAISE_RETURN(ierr);ierr = uv_thread_create(&t[1], websockets_thread_cb, &b);RAISE_RETURN(ierr);ierr = uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);RAISE_RETURN(ierr);uv_barrier_wait(&b);return 0;
}

通用部分

#include <uv.h>
#include <libwebsockets.h>
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <assert.h>#define RAISE_RETURN(x) \if((x)) \{ \fprintf(stderr, "error {%s} code %ld %s\n", __func__, (long int)(x), uv_strerror(x)); \printf("error {%s} code %ld %s\n", __func__, (long int)(x), uv_strerror(x)); \raise(x); \return (x); \}
#define VOID_RETURN(x) \if((x)) \{ \fprintf(stderr, "error {%s} code %ld %s\n", __func__, (long int)(x), uv_strerror(x)); \printf("error {%s} code %ld %s\n", __func__, (long int)(x), uv_strerror(x)); \return; \}

验证

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

作者：岬淢箫声
日期：2023年11月7日
版本：1.0
链接：http://caowei.blog.csdn.net

http://www.ppmy.cn/news/1205487.html

相关文章

Linux常用指令（九）——软件安装

Linux常用指令（九）——软件安装

Linux软件安装 9.1 软件安装9.2 软件升级9.3 软件卸载9.4 软件搜索9.5 使用dbkg本地安装deb软件包9.6 查看已安装软件包的安装目录 更加完整的Linux常用指令 9.1 软件安装 sudo apt update # 更新软件包列表 sudo apt install 软件包名 # 安装软件sudo yum install 软件包名…
阅读更多...
详细创建Prism架构wpf项目

详细创建Prism架构wpf项目

方案一&#xff1a; 1.创建一个普通wpf项目 2、安装NuGet包&#xff1a;Prism.DryIoc 3、App.xaml.cs中: 将原本的父类Application改为&#xff1a;PrismApplication&#xff0c;并且实现抽象类 CreateShell方法中写上&#xff1a;”return Container.Resolve<MainWindow>…
阅读更多...
scrcpy常用命令

scrcpy常用命令

1.说明 scrcpy是一个基于adb调试实现的屏幕共享软件&#xff0c;可以将安卓手机共享到电脑&#xff0c;并且可以在电脑控制手机 特点 对手机无侵入、可以不联网&#xff08;数据线&#xff09;、低延迟、免费开源。 功能 屏幕共享、屏幕录制、声音转发、复制粘贴、画质控制、…
阅读更多...
浙江大学漏洞报送证书

浙江大学漏洞报送证书

获取来源&#xff1a;edusrc&#xff08;教育漏洞报告平台&#xff09; url&#xff1a;主页 | 教育漏洞报告平台 兑换价格&#xff1a;20金币 获取条件&#xff1a;提交浙江大学任意中危或以上级别漏洞
阅读更多...
Hive3 on Spark3配置

Hive3 on Spark3配置

1、软件环境 1.1 大数据组件环境 大数据组件版本Hive3.1.2Sparkspark-3.0.0-bin-hadoop3.2 1.2 操作系统环境 OS版本MacOSMonterey 12.1Linux - CentOS7.6 2、大数据组件搭建 2.1 Hive环境搭建 1&#xff09;Hive on Spark说明 Hive引擎包括&#xff1a;默认 mr、spark、…
阅读更多...
快速教程｜如何在 AWS EC2上使用 Walrus 部署 GitLab

快速教程｜如何在 AWS EC2上使用 Walrus 部署 GitLab

Walrus 是一款基于平台工程理念的开源应用管理平台&#xff0c;致力于解决应用交付领域的深切痛点。借助 Walrus 将云原生的能力和最佳实践扩展到非容器化环境&#xff0c;并支持任意应用形态统一编排部署&#xff0c;降低使用基础设施的复杂度&#xff0c;为研发和运维团队提供…
阅读更多...
说说对React中类组件和函数组件的理解？有什么区别？

说说对React中类组件和函数组件的理解？有什么区别？

一、类组件 类组件&#xff0c;顾名思义&#xff0c;也就是通过使用ES6类的编写形式去编写组件&#xff0c;该类必须继承React.Component 如果想要访问父组件传递过来的参数&#xff0c;可通过this.props的方式去访问 在组件中必须实现render方法&#xff0c;在return中返回…
阅读更多...
web应用程序、Django框架的学习

web应用程序、Django框架的学习

web应用程序 什么是web? Web应用程序是一种可以通过Web访问的应用程序,用户只需要有浏览器即可&#xff0c;不需要再安装其他软件 案例&#xff1a; 淘宝网、京东网、博客园、等都是基于web应用的程序 应用程序有两种模式C/S、B/S。C/S是客户端/服务器端程序&#xff0c…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023