libevent: 使用libevent编写linux服务

一 libevent简介

libevent是一个支持Windows、linux和bsd等平台的网络事件驱动程序库。它支持多种I/O服用机制，按照优先级从高到低依次为：evport、kqueue、epoll、devpoll、rtsig、poll、select。它可根据操作系统，按照优先级从高到底自主选择驱动。

     用户可以通过来获取libevent的源码、libevent出现的背景、以及其他一些详细资料。

二 libevent的使用

1 初始化事件  

我们首先完成对libenvent的事件初始化和事件驱动模型的选择。（在使用多线程的情况下，一般我们需获取所返回的事件根基）

 

main_base = event_init();

  

event_init函数返回的是一个event_base对象，该对象包括了事件处理过程中的一些全局变量，其结构为：

struct event_base {
    const struct eventop *evsel;
    void *evbase;
    int event_count;        /* counts number of total events */
    int event_count_active; /* counts number of active events */

    int event_gotterm;      /* Set to terminate loop */
    int event_break;        /* Set to terminate loop immediately */

    /* active event management */
    struct event_list **activequeues;
    int nactivequeues;

    /* signal handling info */
    struct evsignal_info sig;

    struct event_list eventqueue;
    struct timeval event_tv;

    struct min_heap timeheap;

    struct timeval tv_cache;
};

2 添加事件

        在事件初始化完毕后，我们可以使用event_set设置事件，然后使用event_add将其加入。

   这里我们首先完成socket的监听，然后将其加入的事件队列中（这里我们对所有的异常都不做考虑）。

（1）socket监听

struct sockaddr_in listen_addr;

int port = 10000; //socket监听端口

int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

memset(&listen_addr, 0, sizeof(listen_addr));

listen_addr.sin_family = AF_INET;
listen_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
listen_addr.sin_port = htons(port)

reuseaddr_on = 1;

setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuseaddr_on, sizeof(reuseaddr_on)) #支持端口复用

bind(listen_fd, (struct sockaddr *) &listen_addr, sizeof(listen_addr))'

listen(listen_fd, 1024);

/*将描述符设置为非阻塞*/

int flags = fcntl(listen_fd,, F_GETFL);

flags |= O_NONBLOCK;

fcntl(listen_fd, F_SETFL, flags);

（2）事件设置

      socket服务建立后，就可以进行事件设置。我们使用event_set来设置事件对象，其传入参数包括事件根基(event_base对象)，描述符，事件类型，事件发生时的回调函数，回调函数传入参数。其中事件类型包括EV_READ、EV_WRITE、EV_PERSIST，EV_PERSIST和前两者结合使用，表示该事件为持续事件。

struct event ev;

event_set(&ev, listen_fd, EV_READ | EV_PERSIST, accept_handle, (void *)&ev);

（3）事件添加与删除

         事件设置好后，就可以将其加入事件队列。event_add用来将事件加入，它接受两个参数：要添加的事件和时间的超时值。 如果需要将事件删除，可以使用event_del来完成。event_del函数会取消所指定的事件。

event_add(&ev, NULL)

3 进入事件循环

    事件成功添加后就是万事具备只欠东风了，libevent提供了多种方式来进入事件循环，我个人常用的是event_dispatch和event_base_loop，前者最后实际是使用当前事件根基来调用event_base_loop。

   event_base_loop(main_base, 0);

4 处理连接

     到这里为止，大家已经完成了事件的设置、事件的添加并进入到了事件循环。但是当事件发生时（这里就是连接建立）如何处理呢？ 聪明的用户会想到前面我们在事件设置时指定的回调函数accept_handle。没错，当连接建立时回调函数accept_handle会自动的得到调用。

       对于缓冲区的读写在非阻塞式网络编程中是一个难以处理的问题，幸运的是libevent提供了bufferevent和evbuf来替我们完成该项工作。这里我们采用bufferevent来处理。

(1)生成bufferevent对象

      使用bufferevent_new对象来生成bufferevent对象，并分别指定读、写、连接错误时的处理函数和函数传入参数。

(2) 设置读取量

bufferevent的读事件激活以后，即使用户没有读取完bufferevent缓冲区中的数据, bufferevent读事件也不会再次被激活。因为bufferevent的读事件是由其所监控的描述符的读事件激活的，只有描述符可读，读事件才会被激活。可通过设置wm_read.high来控制bufferevent从描述符缓冲区中读取的数据量。

(3) 将事件加入事件队列

和前面一样，在事件设置好后，需将事件加入到事件队列中， 不过bufferevent的有自己专门的加入函数bufferevent_base_set和激活函数bufferevent_enable。

bufferevent接收两个参数事件根基个事件对象，前者用来指定事件将加入到哪个事件根基中，后者说明需将那个bufferevnet事件加入。（在多线程的情况下，每个线程可能有自己单独的事件根基）

在bufferevent初始化完毕后，可以使用bufferevent_enable和bufferevent_disable反复的激活与禁止事件，其接收参数为事件对象和事件标志。其中标志参数为EV_READ和EV_WRITE。

 

void accept_handle(const int sfd, const short event, void *arg)
{

   struct sockaddr_in addr;

   socklen_t addrlen = sizeof(addr);

   int fd = accept(sfd, (struct sockaddr *) &addr, &addrlen); //处理连接

    buf_ev = bufferevent_new(fd,   buffered_on_read, NULL, NULL, fd)

    buf_ev->wm_read.high = 4096

    bufferevent_base_set(main_base, buf_ev);

    bufferevent_enable(buf_ev, EV_READ);

}

5 读取缓冲区

当缓冲区读就绪时会自动激活前面注册的缓冲区读函数，我们可以使用bufferevent_read函数来读取缓冲区

bufferevent_read函数参数分别为:所需读取的事件缓冲区，读入数据的存放地，希望读取的字节数。函数返回实际读取的字节数。

注意：及时缓冲区未读完，事件也不会再次被激活（除非再次有数据）。因此此处需反复读取直到全部读取完毕。

6 写回客户端

    bufferevent系列函数不但支持读取缓冲区，而且支持写缓冲区（即将结果返回给客户端）。

 

void buffered_on_read(struct bufferevent *bev, void * arg){

    char buffer[4096]

    ret = bufferevent_read(bev, &buffer, 4096);

    bufferevent_write(bef, (void *)&buffer, 4096);

}

 

三 结束语

    至此我们已经可以使用libevent编写非阻塞的事件驱动服务器，它支持连接建立、socket可读等事件的处理。

但在实际的使用事件驱动的服务器中，通常是使用一个线程处理连接，然后使用多个线程来处理请求。后面我将继续介绍如何使用libevent来编写多线程的服务器。