libevent简单介绍
1 简介
主页：http://www.monkey.org/~provos/libevent/。
libevent是一个事件触发的网络库，适用于windows、Linux、bsd等多种平台，内部使用select、epoll、kqueue等系统调用管理事件机制。
编译库代码，编译脚本会判断OS支持哪种类型的事件机制（select、epoll或kqueue），然后条件编译相应代码，供上层使用的接口仍然是保持统一的。
libevent支持用户使用三种类型的事件，分别是网络IO、定时器、信号三种。定时器的数据结构使用最小堆（Min Heap），以提高效率。网络IO和信号的数据结构采用了双向链表(TAILQ)。在实现上主要有3种链表:EVLIST_INSERTED, EVLIST_ACTIVE, EVLIST_TIMEOUT，一个ev在这3种链表之间被插入或删除，处于EVLIST_ACTIVE链表中的ev最后将会被调度执行。
有许多开源项目使用libevent，例如memcached。使用libevent，使得memcached可以适应多种操作系统。Libevent对底层异步函数提供了较薄封装，库本身没有消耗过多性能；另外，使用堆排序管理定时器队列，提供了较高的性能。
2 使用介绍
2.1 网络IO
2.1.1 代码例子
//事件回调处理函数
Static void MyCallBack(const int fd, constshort which, void *arg)
{
If(EV_READ==which){
//读事件处理
}
……
}
Int main(int argc, char** argv)
{
//初始化libevent
structevent_base *pEventBase;
pEventBase =event_init();
intsock=socket(……);
struct eventevent;
event_set(&event , sock, EV_READ | EV_PERSIST,MyCallBack, (void*)0 );
event_base_set(pEventBase, &event);
event_add(&event, 0);
event_base_loop(pEventBase, 0);
Return0;
}
2.1.2 基本函数介绍
event_init：初始化libevent库。
event_set：赋值structevent结构。可以用event_add把该事件结构增加到事件循环，用event_del从事件循环中删除。支持的事件类型可以是下面组合：EV_READ（可读）, EV_WRITE（可写），EV_PERSIST（除非调用event_del，否则事件一直在事件循环中）。
event_base_set：修改structevent事件结构所属的event_base为指定的event_base。Libevnet内置一个全局的event_base结构。多个线程应用中，如果多个线程都需要一个libevent事件循环，需要调用event_base_set修改事件结构基于的event_base。
event_add：增加事件到事件监控中。
event_base_loop：事件循环。调用底层的select、poll或epoll等，如监听事件发生，调用事件结构中指定的回调函数。
2.2 定时器
2.2.1 代码例子
struct event g_clockevent;
struct event_base *g_pEventBase;
void clock_handler(const int fd, constshort which, void *arg)
{
staticbool initialized = false;
if(initialized) {
evtimer_del(&g_clockevent);
}
else {
initialized= true;
}
evtimer_set(&g_clockevent, clock_handler, (void*) 0);
//定时器时间
structtimeval t ;
t.tv_sec=1;
t.tv_usec=0;
event_base_set(g_pEventBase, &me->m_clockevent);
if(evtimer_add(&clock_handler, &t) == -1){
return;
}
//自定义事件处理
.....
}
int main(int argv, char** argc)
{
g_pEventBase=event_init();
clock_handler(0,0,(void*)0);
return0;
}
2.2.2 基本函数介绍
evtimer_set: 设置定时器事件。
evtimer_add: 增加定时器时间。
3 源代码简介
Libevent在底层select、pool、kqueue和epoll等机制基础上，封装出一致的事件接口。可以注册可读、可写、超时等事件，指定回调函数；当事件发生后，libevent调用回调函数，可以在回调函数里实现自定义功能。前面例子已经展现了如何使用libevent接口。
本节探讨一下libevent实现机制。
3.1 重要结构体
struct eventop：对select/pool/epoll/kqueue等底层函数，按照该结构提供的接口方式，封装接口统一的函数。
struct eventop {
constchar *name;
void*(*init)(struct event_base *);
int(*add)(void *, struct event *);
int(*del)(void*, struct event *);
int(*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *);
void(*dealloc)(struct event_base *, void *);
/*set if we need to reinitialize the event base */
intneed_reinit;
};
struct event_base：相当于一个事件池。一个线程一个。使用提供的API，把需要监控的事件结构加入到该事件池中。
struct event_base {
conststruct eventop *evsel; //指向编译时选择的一个select/pool/epoll/kqueue接口封装对象。
void*evbase;
intevent_count; /* counts numberof total events */
intevent_count_active; /* counts number ofactive events */
intevent_gotterm; /* Set to terminateloop */
intevent_break; /* Set toterminate loop immediately */
/*active event management */
structevent_list **activequeues; //活动事件队列
intnactivequeues;
/*signal handling info */
structevsignal_info sig;
structevent_list eventqueue; //监听事件队列
structtimeval event_tv;
structmin_heap timeheap; //定时器时间堆
structtimeval tv_cache;
};
线程事件循环使用底层机制异步监控事件。
struct event：事件结构。
struct event {
TAILQ_ENTRY(event) ev_next;
TAILQ_ENTRY(event) ev_active_next;
TAILQ_ENTRY(event) ev_signal_next;
unsignedint min_heap_idx; /* for managingtimeouts */
structevent_base *ev_base; //事件输入的evnet_base
intev_fd;
shortev_events;
shortev_ncalls;
short*ev_pncalls; /* Allows deletes incallback */
structtimeval ev_timeout;
intev_pri; /* smaller numbers arehigher priority */
void(*ev_callback)(int, short, void *arg); //回调函数
void*ev_arg;
intev_res; /* result passed toevent callback */
intev_flags;
};
3.2 主要函数介绍
按照使用libevnet库顺序，看一下相关函数做什么操作。
3.2.1 event_init
调用event_base_new，初始化struct event_base对象。
event_base_new里做了如下工作：
1、 申请内存
2、 初始化定时器堆和事件队列
3、 为event_base对象选择底层事件函数封装对象。根据编译选项，初始化eventops全局对象。该对象存放指向底层select/pool/epoll等功能的封装函数。
4、 初始化活动队列。
3.2.2 event_set
初始化structevent对象。
1、 把参数中指定初始化的事件对象的ev_base指向全局的current_base。
2、 赋值回调函数、描述符、监视事件等变量。
3.2.3 event_base_set
把struct event对象指向的event_base对象赋值为指定的对象。
event_set函数把event对象的ev_base指向全局的current_base，多线程环境下，如需要用自己的event_base对象，需要调用event_base_set重新指定event_base对象。
3.2.4 event_add
增加指定event到监控池里。
1、 对于读、写、信号事件，调用封装的add函数，调用底层select/pool/epoll相关函数，增加到操作系统事件监控里。对于epoll，调用的是epoll_add函数。Epoll_add函数调用epoll_ctl添加事件监控，libevent使用水平触发方式。把监听时间加入到event_base的事件队列中。
2、 对应定时器事件，加入到event_base的定时器最小堆里。
3、 对信号事件，调用evsignal_add，加入事件处理队列中。
3.2.5 event_base_loop
事件循环，事件发生后，调用相应回调函数。
1、 计算最近的超时时间：定时器最小堆按照超时时间排序，取最小的超时时间；如已有活动事件或指定不阻塞，超时时间为0。
2、 调用dispatch。对epoll，对应epoll_dispatch函数。该函数调用epoll_wait监控指定事件。
3、 把到了超时时间的时间加入到活动事件队列。从超时时间最小堆中依次取最小超时时间和当前时间比较，对小于/等于当前时间的事件，加入到活动事件队列。
4、 循环调用活动事件队列中所有事件的回调函数。
epoll_dispatch：
1. 计算epoll_wait函数需要的超时时间，把时间转换成微妙。
2. 如epoll_wait被信号中断，把相应信号对应的事件加入到活动事件队列。
3. 如监视的描述上发生了特定事件，把相应事件对象加入到活动事件队列。
