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6.LARV0.3_io_event和event_loop定义
8.LARV0.3_event_loop的epoll_wait封装
10.LARV0.3_event_loop添加listenfd读事件
11.LARV0.3-event_loop添加写事件-基于v0.3开发
1.LARV0.2-REACTOR_BUF实现
三、Lars-Reactor服务框架开发
1) 框架结构
2) Lars Reactor V0.1开发
我们首先先完成一个最基本的服务器开发模型，封装一个`tcp_server`类。
> lars_reactor/include/tcp_server.h
```cpp
#pragma once
#include <netinet/in.h>
class tcp_server
{
public:
//server的构造函数
tcp_server(const char *ip, uint16_t port);
//开始提供创建链接服务
void do_accept();
//链接对象释放的析构
~tcp_server();
private:
int _sockfd; //套接字
struct sockaddr_in _connaddr; //客户端链接地址
socklen_t _addrlen; //客户端链接地址长度
};
```
在tcp_server.cpp中完成基本的功能实现，我们在构造函数里将基本的socket创建服务器编程写完，然后提供一个阻塞的do_accept()方法。
> lars_reactor/src/tcp_server.cpp
```cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include "tcp_server.h"
//server的构造函数
tcp_server::tcp_server(const char *ip, uint16_t port)
{
bzero(&_connaddr, sizeof(_connaddr));
//忽略一些信号 SIGHUP, SIGPIPE
//SIGPIPE:如果客户端关闭，服务端再次write就会产生
//SIGHUP:如果terminal关闭，会给当前进程发送该信号
if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
fprintf(stderr, "signal ignore SIGHUP\n");
}
if (signal(SIGPIPE, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
fprintf(stderr, "signal ignore SIGPIPE\n");
}
//1. 创建socket
_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM /*| SOCK_NONBLOCK*/ | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP);
if (_sockfd == -1) {
fprintf(stderr, "tcp_server::socket()\n");
exit(1);
}
//2 初始化地址
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
inet_aton(ip, &server_addr.sin_addr);
server_addr.sin_port = htons(port);
//2-1可以多次监听，设置REUSE属性
int op = 1;
if (setsockopt(_sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &op, sizeof(op)) < 0) {
fprintf(stderr, "setsocketopt SO_REUSEADDR\n");
}
2.LARV0.2-outpu_buf实现
//3 绑定端口
if (bind(_sockfd, (const struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
fprintf(stderr, "bind error\n");
exit(1);
}
//4 监听ip端口
if (listen(_sockfd, 500) == -1) {
fprintf(stderr, "listen error\n");
exit(1);
}
}
//开始提供创建链接服务
void tcp_server::do_accept()
{
int connfd;
while(true) {
//accept与客户端创建链接
printf("begin accept\n");
connfd = accept(_sockfd, (struct sockaddr*)&_connaddr, &_addrlen);
if (connfd == -1) {
if (errno == EINTR) {
fprintf(stderr, "accept errno=EINTR\n");
continue;
}
else if (errno == EMFILE) {
//建立链接过多，资源不够
fprintf(stderr, "accept errno=EMFILE\n");
}
else if (errno == EAGAIN) {
fprintf(stderr, "accept errno=EAGAIN\n");
break;
}
else {
fprintf(stderr, "accept error");
exit(1);
}
}
else {
//accept succ!
//TODO 添加心跳机制
//TODO 消息队列机制
int writed;
char *data = "hello Lars\n";
do {
writed = write(connfd, data, strlen(data)+1);
} while (writed == -1 && errno == EINTR);
if (writed > 0) {
//succ
printf("write succ!\n");
}
if (writed == -1 && errno == EAGAIN) {
writed = 0; //不是错误，仅返回0表示此时不可继续写
}
}
}
}
//链接对象释放的析构
tcp_server::~tcp_server()
{
close(_sockfd);
}
```
好了，现在回到`lars_reactor`目录下进行编译。
3.LARV0.2-reactor继承内存管理
```bash
$~/Lars/lars_reactor/
$make
```
在`lib`下，得到了库文件。
接下来，做一下测试，写一个简单的服务器应用.
```bash
$cd ~/Lars/lars_reactor/example
$mkdir lars_reactor_0.1
$cd lars_reactor_0.1
```
> lars_reactor/example/lars_reactor_0.1/Makefile
```makefile
CXX=g++
CFLAGS=-g -O2 -Wall -fPIC -Wno-deprecated
INC=-I../../include
LIB=-L../../lib -llreactor
OBJS = (addsuffix .o, (basename $(wildcard *.cc)))
all:
(CXX) -o lars_reactor (CFLAGS) lars_reactor.cpp (INC) (LIB)
clean:
-rm -f *.o lars_reactor
```
>lars_reactor/example/lars_reactor_0.1/lars_reactor.cpp
```cpp
#include "tcp_server.h"
int main() {
tcp_server server("127.0.0.1", 7777);
server.do_accept();
return 0;
}
```
接下来，我们make进行编译，编译的时候会指定链接我们刚才生成的liblreactor.a库。
服务端:
```bash
$ ./lars_reactor
begin accept
```
客户端:
```bash
$nc 127.0.0.1 7777
hello Lars
```
得到了服务器返回的结果，那么我们最开始的0.1版本就已经搭建完了，但是实际上这并不是一个并发服务器，万里长征才刚刚开始而已。
4.LARV0.2流程总结
3) 内存管理与buffer封装
在完成网络框架之前，我们先把必须的内存管理和buffer的封装完成。
这里我们先创建一个`io_buf`类，主要用来封装基本的buffer结构。然后用一个`buf_pool`来管理全部的buffer集合。
3.1 io_buf 内存块
> lars_reactor/include/io_buf.h
```h
#pragma once
/*
定义一个 buffer存放数据的结构
* */
class io_buf {
public:
//构造，创建一个io_buf对象
io_buf(int size);
//清空数据
void clear();
//将已经处理过的数据，清空,将未处理的数据提前至数据首地址
void adjust();
//将其他io_buf对象数据考本到自己中
void copy(const io_buf *other);
//处理长度为len的数据，移动head和修正length
void pop(int len);
//如果存在多个buffer，是采用链表的形式链接起来
io_buf *next;
//当前buffer的缓存容量大小
int capacity;
//当前buffer有效数据长度
int length;
//未处理数据的头部位置索引
int head;
//当前io_buf所保存的数据地址
char *data;
};
```
对应的`io_buf`实现的文件,如下
> lars_reactor/src/io_buf.cpp
```cpp
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include "io_buf.h"
//构造，创建一个io_buf对象
io_buf::io_buf(int size):
capacity(size),
length(0),
head(0),
next(NULL)
{
data = new char[size];
assert(data);
}
//清空数据
void io_buf::clear() {
length = head = 0;
}
//将已经处理过的数据，清空,将未处理的数据提前至数据首地址
void io_buf::adjust() {
if (head != 0) {
if (length != 0) {
memmove(data, data+head, length);
}
head = 0;
}
}
5.LARV0.3-多路IO事件的分析
//将其他io_buf对象数据考本到自己中
void io_buf::copy(const io_buf *other) {
memcpy(data, other->data + other->head, other->length);
head = 0;
length = other->length;
}
//处理长度为len的数据，移动head和修正length
void io_buf::pop(int len) {
length -= len;
head += len;
}
```
这里主要要注意io_buf的两个索引值length和head，一个是当前buffer的有效内存长度，haed则为可用的有效长度首数据位置。 capacity是io_buf的总容量空间大小。
所以每次`pop()`则是弹出已经处理了多少，那么buffer剩下的内存就接下来需要处理的。
然而`adjust()`则是从新重置io_buf,将所有数据都重新变成未处理状态。
`clear()`则是将length和head清0，这里没有提供`delete`真是删除物理内存的方法，因为这里的buffer设计是不需要清理的，接下来是用一个`buf_pool`来管理全部未被使用的`io_buf`集合。而且`buf_pool`的管理的内存是程序开始预开辟的，不会做清理工作.
3.2 buf_pool 内存池
接下来我们看看内存池的设计.
> lars_reactor/include/buf_pool.h
```h
#pragma once
#include <ext/hash_map>
#include "io_buf.h"
typedef __gnu_cxx::hash_map<int, io_buf*> pool_t;
enum MEM_CAP {
m4K = 4096,
m16K = 16384,
m64K = 65536,
m256K = 262144,
m1M = 1048576,
m4M = 4194304,
m8M = 8388608
};
//总内存池最大限制 单位是Kb 所以目前限制是 5GB
#define EXTRA_MEM_LIMIT (5U *1024 *1024)
/*
* 定义buf内存池
* 设计为单例
* */
class buf_pool
{
public:
//初始化单例对象
static void init() {
//创建单例
_instance = new buf_pool();
}
//获取单例方法
static buf_pool *instance() {
//保证init方法在这个进程执行中 只被执行一次
pthread_once(&_once, init);
return _instance;
}
//开辟一个io_buf
io_buf *alloc_buf(int N);
io_buf *alloc_buf() { return alloc_buf(m4K); }
//重置一个io_buf
void revert(io_buf *buffer);
private:
buf_pool();
//拷贝构造私有化
buf_pool(const buf_pool&);
const buf_pool& operator=(const buf_pool&);
//所有buffer的一个map集合句柄
pool_t _pool;
//总buffer池的内存大小 单位为KB
uint64_t _total_mem;
//单例对象
static buf_pool *_instance;
//用于保证创建单例的init方法只执行一次的锁
static pthread_once_t _once;
//用户保护内存池链表修改的互斥锁
static pthread_mutex_t _mutex;
};
```
6.LARV0.3_io_event和event_loop定义
首先`buf_pool`采用单例的方式进行设计。因为系统希望仅有一个内存池管理模块。这里内存池用一个`__gnu_cxx::hash_map<int, io_buf*>`的map类型进行管理，其中key是每个组内存的空间容量，参考
```cpp
enum MEM_CAP {
m4K = 4096,
m16K = 16384,
m64K = 65536,
m256K = 262144,
m1M = 1048576,
m4M = 4194304,
m8M = 8388608
};
```
其中每个key下面挂在一个`io_buf`链表。而且`buf_pool`预先会给map下的每个key的内存组开辟好一定数量的内存块。然后上层用户在使用的时候每次取出一个内存块，就会将该内存块从该内存组摘掉。当然使用完就放回来。如果不够使用会额外开辟，也有最大的内存限制，在宏`EXTRA_MEM_LIMIT`中。
具体的`buf_pool`实现如下:
> lars_reactor/src/buf_pool.cpp
```cpp
#include "buf_pool.h"
#include <assert.h>
//单例对象
buf_pool * buf_pool::_instance = NULL;
//用于保证创建单例的init方法只执行一次的锁
pthread_once_t buf_pool::_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
//用户保护内存池链表修改的互斥锁
pthread_mutex_t buf_pool::_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//构造函数 主要是预先开辟一定量的空间
//这里buf_pool是一个hash，每个key都是不同空间容量
//对应的value是一个io_buf集合的链表
//buf_pool --> [m4K] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m16K] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m64K] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m256K] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m1M] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m4M] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m8M] -- io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
buf_pool::buf_pool():_total_mem(0)
{
io_buf *prev;
//----> 开辟4K buf 内存池
_pool[m4K] = new io_buf(m4K);
if (_pool[m4K] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m4K error");
exit(1);
}
prev = _pool[m4K];
//4K的io_buf 预先开辟5000个，约20MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 5000; i ++) {
prev->next = new io_buf(m4K);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m4K error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 4 * 5000;
//----> 开辟16K buf 内存池
_pool[m16K] = new io_buf(m16K);
if (_pool[m16K] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m16K error");
exit(1);
}
prev = _pool[m16K];
//16K的io_buf 预先开辟1000个，约16MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 1000; i ++) {
prev->next = new io_buf(m16K);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m16K error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 16 * 1000;
7.LARV0.3_event_loop添加一个事件
//----> 开辟64K buf 内存池
_pool[m64K] = new io_buf(m64K);
if (_pool[m64K] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m64K error");
exit(1);
}
prev = _pool[m64K];
//64K的io_buf 预先开辟500个，约32MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 500; i ++) {
prev->next = new io_buf(m64K);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m64K error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 64 * 500;
//----> 开辟256K buf 内存池
_pool[m256K] = new io_buf(m256K);
if (_pool[m256K] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m256K error");
exit(1);
}
prev = _pool[m256K];
//256K的io_buf 预先开辟200个，约50MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 200; i ++) {
prev->next = new io_buf(m256K);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m256K error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 256 * 200;
//----> 开辟1M buf 内存池
_pool[m1M] = new io_buf(m1M);
if (_pool[m1M] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m1M error");
exit(1);
}
prev = _pool[m1M];
//1M的io_buf 预先开辟50个，约50MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 50; i ++) {
prev->next = new io_buf(m1M);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m1M error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 1024 * 50;
//----> 开辟4M buf 内存池
_pool[m4M] = new io_buf(m4M);
if (_pool[m4M] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m4M error");
exit(1);
}
prev = _pool[m4M];
//4M的io_buf 预先开辟20个，约80MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 20; i ++) {
prev->next = new io_buf(m4M);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m4M error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 4096 * 20;
//----> 开辟8M buf 内存池
_pool[m8M] = new io_buf(m8M);
if (_pool[m8M] == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m8M error");
exit(1);
}
prev = _pool[m8M];
//8M的io_buf 预先开辟10个，约80MB供开发者使用
for (int i = 1; i < 10; i ++) {
prev->next = new io_buf(m8M);
if (prev->next == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf m8M error");
exit(1);
}
prev = prev->next;
}
_total_mem += 8192 * 10;
}
8.LARV0.3_event_loop的epoll_wait封装
//开辟一个io_buf
//1 如果上层需要N个字节的大小的空间，找到与N最接近的buf hash组，取出，
//2 如果该组已经没有节点使用，可以额外申请
//3 总申请长度不能够超过最大的限制大小 EXTRA_MEM_LIMIT
//4 如果有该节点需要的内存块，直接取出，并且将该内存块从pool摘除
io_buf *buf_pool::alloc_buf(int N)
{
//1 找到N最接近哪hash 组
int index;
if (N <= m4K) {
index = m4K;
}
else if (N <= m16K) {
index = m16K;
}
else if (N <= m64K) {
index = m64K;
}
else if (N <= m256K) {
index = m256K;
}
else if (N <= m1M) {
index = m1M;
}
else if (N <= m4M) {
index = m4M;
}
else if (N <= m8M) {
index = m8M;
}
else {
return NULL;
}
//2 如果该组已经没有，需要额外申请，那么需要加锁保护
pthread_mutex_lock(&_mutex);
if (_pool[index] == NULL) {
if (_total_mem + index/1024 >= EXTRA_MEM_LIMIT) {
//当前的开辟的空间已经超过最大限制
fprintf(stderr, "already use too many memory!\n");
exit(1);
}
io_buf *new_buf = new io_buf(index);
if (new_buf == NULL) {
fprintf(stderr, "new io_buf error\n");
exit(1);
}
_total_mem += index/1024;
pthread_mutex_unlock(&_mutex);
return new_buf;
}
//3 从pool中摘除该内存块
io_buf *target = _pool[index];
_pool[index] = target->next;
pthread_mutex_unlock(&_mutex);
target->next = NULL;
return target;
}
//重置一个io_buf,将一个buf 上层不再使用，或者使用完成之后，需要将该buf放回pool中
void buf_pool::revert(io_buf *buffer)
{
//每个buf的容量都是固定的 在hash的key中取值
int index = buffer->capacity;
//重置io_buf中的内置位置指针
buffer->length = 0;
buffer->head = 0;
pthread_mutex_lock(&_mutex);
//找到对应的hash组 buf首届点地址
assert(_pool.find(index) != _pool.end());
//将buffer插回链表头部
buffer->next = _pool[index];
_pool[index] = buffer;
pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}
```
9.LARV0.3-event_loop删除事件
其中，`buf_pool`构造函数中实现了内存池的hash预开辟内存工作，具体的数据结构如下
```cpp
//buf_pool --> [m4K] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m16K] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m64K] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m256K] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m1M] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m4M] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
// [m8M] --> io_buf-io_buf-io_buf-io_buf...
```
`alloc_buf()`方法，是调用者从内存池中取出一块内存，如果最匹配的内存块存在，则返回，并将该块内存从buf_pool中摘除掉，如果没有则开辟一个内存出来。 `revert()`方法则是将已经使用完的`io_buf`重新放回`buf_pool`中。
3.3 读写buffer机制
那么接下来我们就需要实现一个专门用来读(输入)数据的`input_buf`和专门用来写(输出)数据的`output_buf`类了。由于这两个人都应该拥有一些`io_buf`的特性，所以我们先定义一个基础的父类`reactor_buf`。
A. reactor_buf类
> lars_reactor/include/reactor_buf.h
```h
#pragma once
#include "io_buf.h"
#include "buf_pool.h"
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
/*
* 给业务层提供的最后tcp_buffer结构
* */
class reactor_buf {
public:
reactor_buf();
~reactor_buf();
const int length() const;
void pop(int len);
void clear();
protected:
io_buf *_buf;
};
```
这个的作用就是将io_buf作为自己的一个成员，然后做了一些包装。具体方法实现如下。
> lars_reactor/src/reactor.cpp
```cpp
#include "reactor_buf.h"
#include <sys/ioctl.h>
#include <string.h>
reactor_buf::reactor_buf()
{
_buf = NULL;
}
reactor_buf::~reactor_buf()
{
clear();
}
const int reactor_buf::length() const
{
return _buf != NULL? _buf->length : 0;
}
void reactor_buf::pop(int len)
{
assert(_buf != NULL && len <= _buf->length);
_buf->pop(len);
//当此时_buf的可用长度已经为0
if(_buf->length == 0) {
//将_buf重新放回buf_pool中
buf_pool::instance()->revert(_buf);
_buf = NULL;
}
}
void reactor_buf::clear()
{
if (_buf != NULL) {
//将_buf重新放回buf_pool中
buf_pool::instance()->revert(_buf);
_buf = NULL;
}
}
```
10.LARV0.3_event_loop添加listenfd读事件
B. input_buf类
接下来就可以集成`reactor_buf`类实现`input_buf`类的设计了。
> lars_reactor/include/reactor_buf.h
```h
//读(输入) 缓存buffer
class input_buf : public reactor_buf
{
public:
//从一个fd中读取数据到reactor_buf中
int read_data(int fd);
//取出读到的数据
const char *data() const;
//重置缓冲区
void adjust();
};
```
其中data()方法即取出已经读取的数据，adjust()含义和`io_buf`含义一致。主要是`read_data()`方法。具体实现如下。
> lars_reactor/src/reactor.cpp
```cpp
//从一个fd中读取数据到reactor_buf中
int input_buf::read_data(int fd)
{
int need_read;//硬件有多少数据可以读
//一次性读出所有的数据
//需要给fd设置FIONREAD,
//得到read缓冲中有多少数据是可以读取的
if (ioctl(fd, FIONREAD, &need_read) == -1) {
fprintf(stderr, "ioctl FIONREAD\n");
return -1;
}
if (_buf == NULL) {
//如果io_buf为空,从内存池申请
_buf = buf_pool::instance()->alloc_buf(need_read);
if (_buf == NULL) {
fprintf(stderr, "no idle buf for alloc\n");
return -1;
}
}
else {
//如果io_buf可用，判断是否够存
assert(_buf->head == 0);
if (_buf->capacity - _buf->length < (int)need_read) {
//不够存，冲内存池申请
io_buf *new_buf = buf_pool::instance()->alloc_buf(need_read+_buf->length);
if (new_buf == NULL) {
fprintf(stderr, "no ilde buf for alloc\n");
return -1;
}
//将之前的_buf的数据考到新申请的buf中
new_buf->copy(_buf);
//将之前的_buf放回内存池中
buf_pool::instance()->revert(_buf);
//新申请的buf成为当前io_buf
_buf = new_buf;
}
}
//读取数据
int already_read = 0;
do {
//读取的数据拼接到之前的数据之后
if(need_read == 0) {
//可能是read阻塞读数据的模式，对方未写数据
already_read = read(fd, _buf->data + _buf->length, m4K);
} else {
already_read = read(fd, _buf->data + _buf->length, need_read);
}
} while (already_read == -1 && errno == EINTR); //systemCall引起的中断 继续读取
if (already_read > 0) {
if (need_read != 0) {
assert(already_read == need_read);
}
_buf->length += already_read;
}
return already_read;
}
11.LARV0.3-event_loop添加写事件-基于v0.3开发
//取出读到的数据
const char *input_buf::data() const
{
return _buf != NULL ? _buf->data + _buf->head : NULL;
}
//重置缓冲区
void input_buf::adjust()
{
if (_buf != NULL) {
_buf->adjust();
}
}
```
C. output_buf类
接下来就可以集成`reactor_buf`类实现`output_buf`类的设计了。
> lars_reactor/include/reactor_buf.h
```h
//写(输出) 缓存buffer
class output_buf : public reactor_buf
{
public:
//将一段数据 写到一个reactor_buf中
int send_data(const char *data, int datalen);
//将reactor_buf中的数据写到一个fd中
int write2fd(int fd);
};
```
`send_data()`方法主要是将数据写到`io_buf`中，实际上并没有做真正的写操作。而是当调用`write2fd`方法时，才会将`io_buf`的数据写到对应的fd中。send_data是做一些buf内存块的申请等工作。具体实现如下
> lars_reactor/src/reactor.cpp
```cpp
//将一段数据 写到一个reactor_buf中
int output_buf::send_data(const char *data, int datalen)
{
if (_buf == NULL) {
//如果io_buf为空,从内存池申请
_buf = buf_pool::instance()->alloc_buf(datalen);
if (_buf == NULL) {
fprintf(stderr, "no idle buf for alloc\n");
return -1;
}
}
else {
//如果io_buf可用，判断是否够存
assert(_buf->head == 0);
if (_buf->capacity - _buf->length < datalen) {
//不够存，冲内存池申请
io_buf *new_buf = buf_pool::instance()->alloc_buf(datalen+_buf->length);
if (new_buf == NULL) {
fprintf(stderr, "no ilde buf for alloc\n");
return -1;
}
//将之前的_buf的数据考到新申请的buf中
new_buf->copy(_buf);
//将之前的_buf放回内存池中
buf_pool::instance()->revert(_buf);
//新申请的buf成为当前io_buf
_buf = new_buf;
}
}
//将data数据拷贝到io_buf中,拼接到后面
memcpy(_buf->data + _buf->length, data, datalen);
_buf->length += datalen;
return 0;
}
//将reactor_buf中的数据写到一个fd中
int output_buf::write2fd(int fd)
{
assert(_buf != NULL && _buf->head == 0);
int already_write = 0;
do {
already_write = write(fd, _buf->data, _buf->length);
} while (already_write == -1 && errno == EINTR); //systemCall引起的中断，继续写
if (already_write > 0) {
//已经处理的数据清空
_buf->pop(already_write);
//未处理数据前置，覆盖老数据
_buf->adjust();
}
//如果fd非阻塞，可能会得到EAGAIN错误
if (already_write == -1 && errno == EAGAIN) {
already_write = 0;//不是错误，仅仅返回0，表示目前是不可以继续写的
}
return already_write;
}
```
12.LARV0.3总结
现在我们已经完成了内存管理及读写buf机制的实现，接下来就要简单的测试一下，用我们之前的V0.1版本的reactor server来测试。
3.4 完成Lars Reactor V0.2开发
A. 修改tcp_server
主要修正do_accept()方法，加上reactor_buf机制.
> lars_reactor/src/tcp_server.cpp
```cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include "tcp_server.h"
#include "reactor_buf.h"
//server的构造函数
tcp_server::tcp_server(const char *ip, uint16_t port)
{
//...
}
//开始提供创建链接服务
void tcp_server::do_accept()
{
int connfd;
while(true) {
//accept与客户端创建链接
printf("begin accept\n");
connfd = accept(_sockfd, (struct sockaddr*)&_connaddr, &_addrlen);
if (connfd == -1) {
if (errno == EINTR) {
fprintf(stderr, "accept errno=EINTR\n");
continue;
}
else if (errno == EMFILE) {
//建立链接过多，资源不够
fprintf(stderr, "accept errno=EMFILE\n");
}
else if (errno == EAGAIN) {
fprintf(stderr, "accept errno=EAGAIN\n");
break;
}
else {
fprintf(stderr, "accept error");
exit(1);
}
}
else {
//accept succ!
int ret = 0;
input_buf ibuf;
output_buf obuf;
char *msg = NULL;
int msg_len = 0;
do {
ret = ibuf.read_data(connfd);
if (ret == -1) {
fprintf(stderr, "ibuf read_data error\n");
break;
}
printf("ibuf.length() = %d\n", ibuf.length());
//将读到的数据放在msg中
msg_len = ibuf.length();
msg = (char*)malloc(msg_len);
bzero(msg, msg_len);
memcpy(msg, ibuf.data(), msg_len);
ibuf.pop(msg_len);
ibuf.adjust();
printf("recv data = %s\n", msg);
//回显数据
obuf.send_data(msg, msg_len);
while(obuf.length()) {
int write_ret = obuf.write2fd(connfd);
if (write_ret == -1) {
fprintf(stderr, "write connfd error\n");
return;
}
else if(write_ret == 0) {
//不是错误，表示此时不可写
break;
}
}
free(msg);
} while (ret != 0);
//Peer is closed
close(connfd);
}
}
}
```