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一、eventloop模块:进行事件监控,以及事件处理的模块
- 进行事件监控管理的模块
- 这个模块就是我们所说的One thread one loop 中的loop,也就是我们所说的Reactor
- 这个模块必定是一个模块对于一个线程
二、提供的功能
这个模块和线程是一一对应的!
监听了一个链接,如果这个连接一旦就绪,就要进行事件处理!
但是如果这个描述符,在多个线程中都触发了了事件,进行处理,就会存在线程安全问题!
因此我们需要将一个链接的事件监控, 以及连接事件处理,以及其他操作都放在同一个线程中!
如何保证一个连接的所有操作都在eventloop对应的线程中!
给eventLOOP模块中,都添加一个任务队列!
对连接的所有操作,都进行一次封装,将对连接的操作当作任务都添加到任务队列中!
三、实现思想
(一)功能
- 在线程中对描述符进行事件监控!
- 有描述符就绪则对描述符进行事件处理,(如何保证处理回调函数中的操作都在线程中)
- 所有的就绪事件处理完了,这时候再去将任务队列中的所有任务一一执行! 这样能够保证对于所有链接的所有操作,都是在一个线程中进行的,不涉及线程安全问题!
但是对于任务队列中的操作有线程安全的问题,只需要给task的操作架一把锁即可!
(二)意义
对于服务器的所有事件都是由EventLoop模块来完成
每一个Connection连接,都会绑定一个EventLoop模块和线程,因为外界对于连接的所有操作,都要放到同一个线程中进行!
(三)功能设计
- 事件监控
使用Poller模块
有事件就绪则进行事件处理! - 执行任务队列中的任务!
注意点:
因为有可能因为等待描述符IO事件就绪,执行流流程阻塞,这个时候任务对立中的任务得不到执行!
因此得有一个事件通知的东西,能够唤醒事件监控的阻塞!
当事件就绪,需要处理的时候,处理过程中,如果对连接要进行某些操作!
这些操作必须要在Eventloop对应的线程中进行,保证对连接的各项操作都是线程安全的。 - 如果执行的操作就在本线程中,不需要将操作压入队列了,可以直接执行!
- 如果执行的操作不在线程中,才需要加入任务池,等到事件处理完了之后就行执行任务!
四、框架
cpp
class Eventloop {
private:
std::thread::id _thread_id; // 线程ID
int _event_fd // eventfd 唤醒IO事件监控有可能的阻塞!!!
Poller _poller; // 进行所有描述符的事件监控
using Functor = std::function<void()>;
std::vector<Functor> _task; // 任务池
std::mutex _mutex; // 实现任务池操作的线程安全!!!
public:
void runAllTask();
public:
Eventloop();
void runInLoop(const Functor&cb); // 判断将要执行的任务是否处于当前线程中,如果是则执行,不是则压入队列。
void queueInLoop(const Functor&cb); // 将操作压入任务池!
bool isInLoop(); //永远判断当前线程是否是EventLoop所对应的线程
void updateEvent(Channel* channel); // 添加/修改描述符的事件监控
void removeEvent(Channel* channel); // 移除描述符的监控
void Start(); // 任务监控完毕进行处理任务! 三步走:事件监控-》就绪事件处理-》执行任务
};
五、代码
cpp
class EventLoop {
private:
using Functor = std::function<void()>;
std::thread::id _thread_id; // 线程ID
int _event_fd; // eventfd 唤醒IO事件监控有可能的阻塞!!!
std::unique_ptr<Channel> _event_channel;
Poller _poller;//进行所有描述符的事件监控
std::vector<Functor> _tasks; // 任务池
std::mutex _mutex; // 实现任务池操作的线程安全!!!
TimerWheel _timer_wheel;//定时器模块
public:
// 执行任务池中的所有任务!!
void runAllTask() {
std::vector<Functor> functor; {
std::unique_lock<std::mutex> _lock(_mutex); // 出了作用域,锁就会被解开!!
_tasks.swap(functor);
}
for (auto &f : functor) {
f();
}
return ;
}
static int createEventFd() {
int efd = eventfd(0,EFD_CLOEXEC | EFD_NONBLOCK);
if (efd < 0) {
ERR_LOG("CREATE ENVENTED FAILED !!!");
abort();
}
return efd;
}
void readEventfd() {
uint64_t res = 0;
int ret = read(_event_fd,&res,sizeof(res));
if (ret < 0) {
if (errno == EINTR || errno == EAGAIN) {
return;
}
ERR_LOG("READ EVENTFD FAILED!");
abort();
}
return ;
}
void weakEventFd() {
uint64_t val = 1;
int ret = write(_event_fd,&val,sizeof(val));
if (ret < 0) {
if (errno == EINTR) {
return;
}
ERR_LOG("READ EVENTFD FAILED!");
abort();
}
return ;
}
public:
EventLoop():_thread_id(std::this_thread::get_id()),
_event_fd(createEventFd()),
_event_channel(new Channel(this, _event_fd)),
_timer_wheel(this) {
//给eventfd添加可读事件回调函数,读取eventfd事件通知次数
_event_channel->setReadCallback(std::bind(&EventLoop::readEventfd, this));
//启动eventfd的读事件监控
_event_channel->enableRead();
}
void runInLoop(const Functor&cb) { // 判断将要执行的任务是否处于当前线程中,如果是则执行,不是则压入队列。
if (isInLoop()) {
return cb();
}
}
void queueInLoop(const Functor&cb) { // 将操作压入任务池!
std::unique_lock<std::mutex> _lock(_mutex);
//唤醒有可能因为没有事件就绪,而导致的epoll阻塞;
//其实就是给eventfd写入一个数据,eventfd就会触发可读事件
_tasks.push_back(cb);
weakEventFd();
}
bool isInLoop() { //永远判断当前线程是否是EventLoop所对应的线程
return (_thread_id == std::this_thread::get_id());
}
void updateEvent(Channel* channel) {// 添加/修改描述符的事件监控
return _poller.UpdateEvent(channel);
}
void removeEvent(Channel* channel) { // 移除描述符的监控
return _poller.removeEvent(channel);
}
void TimerAdd(uint64_t id, uint32_t delay, const TaskFunc &cb) { return _timer_wheel.TimerAdd(id, delay, cb); }
void TimerRefresh(uint64_t id) { return _timer_wheel.TimerRefresh(id); }
void TimerCancel(uint64_t id) { return _timer_wheel.TimerCancel(id); }
bool HasTimer(uint64_t id) { return _timer_wheel.HasTimer(id); }
void Start() { // 任务监控完毕进行处理任务!
// 三步走:事件监控-》就绪事件处理-》执行任务
std::vector<Channel*> actives;
_poller.Poll(&actives);
for (auto &channel : actives) {
channel -> handleEvent();
}
runAllTask();
}
};