ACE源码约10万行，是c++中非常大的一个网络编程代码库，包含了网络编程的边边角角。

ACE代码可以分三个层次：OS层、OO层和框架层：

  • OS层主要是为了兼容各个平台，将网络底层API统一化，这一层用户不关心。
  • OO层则是对一些常用的数据结构或方法进行OO封装，方便上层使用，包括socket方法，进程、线程和他们的同步机制等。
  • 框架层实现了一些优秀的网络框架。

1 ACE_INET_Addr

类名

ACE_INET_Addr

所在文件

INET_Addr.h

功能

处理和存储IP、端口、协议类型的数据类，提供了一组操作这些数据的方法。

关键数据

 
 1 /// Creates an ACE_INET_Addr from a @a port_number and ACE_INET_Addr (u_short port_number,
 2 
 3 const char host_name[],
 4 
 5 int address_family = AF_UNSPEC);
 6 
 7 union
 8 
 9 {
10 
11 sockaddr_in in4_;
12 
13 #if defined (ACE_HAS_IPV6)
14 
15 sockaddr_in6 in6_;
16 
17 #endif /* ACE_HAS_IPV6 */
18 
19 } inet_addr_;

在构造时入参端口和IP地址完成赋值。

#define LISTEN_PORT 5010

#define SERVER_IP ACE_LOCALHOST

ACE_INET_Addr Server_Info(LISTEN_PORT,(char *)SERVER_IP);

2 ACE_SOCK_Acceptor

类名

ACE_SOCK_Acceptor

所在文件

SOCK_Acceptor.h

功能

接受器，被动建立连接，用于Socket Server。

关键数据

 
 1 /**
 2 
 3 * Initialize a passive-mode BSD-style acceptor socket (no QoS).
 4 
 5 */
 6 
 7 int open (const ACE_Addr &local_sap,
 8 
 9 int reuse_addr = 0,
10 
11 int protocol_family = PF_UNSPEC,
12 
13 int backlog = ACE_DEFAULT_BACKLOG,
14 
15 int protocol = 0);
16 
17 /**
18 
19 * Accept a new ACE_SOCK_Stream connection. A @a timeout of 0
20 
21 */
22 
23 int accept (ACE_SOCK_Stream &new_stream,
24 
25 ACE_Addr *remote_addr = 0,
26 
27 ACE_Time_Value *timeout = 0,
28 
29 bool restart = true,
30 
31 bool reset_new_handle = false) const;

Open：创建socket，打开监听端口，绑定socket。完成socket、listen、bind操作。

文件：SOCK.cpp

代码行：141 - 146

 
 1 this->set_handle (ACE_OS::socket (protocol_family,
 2 
 3 type,
 4 
 5 protocol,
 6 
 7 protocolinfo,
 8 
 9 g,
10 
11 flags));

文件：SOCK_Acceptor.cpp

代码行：279 - 282

 
1 1 else if (ACE_OS::bind (this->get_handle (),
2 2 
3 3 (sockaddr *) local_sap.get_addr (),
4 4 
5 5 local_sap.get_size ()) == -1)
6 6 
7 7 error = 1;

文件：SOCK_Acceptor.cpp

代码行：284 - 291

 
 1 if (error != 0
 2 
 3 || ACE_OS::listen (this->get_handle (),
 4 
 5 backlog) == -1)
 6 
 7 {
 8 
 9 ACE_Errno_Guard g (errno); // Preserve across close() below.
10 
11 error = 1;
12 
13 this->close ();
14 
15 }

Accept：创建数据通道。完成accept操作。

文件：SOCK_Acceptor.cpp

代码行：134 - 136

 
1 new_stream.set_handle (ACE_OS::accept (this->get_handle (),
2 
3 addr,
4 
5 len_ptr));

3 ACE_SOCK_Stream

类名

ACE_SOCK_Stream

所在文件

SOCK_Stream.h

功能

传输数据的流,用于传输数据。

关键数据

 
 1 /// Recv @a n bytes via Win32 @c ReadFile using overlapped I/O.
 2 
 3 ssize_t recv (void *buf,
 4 
 5 size_t n,
 6 
 7 ACE_OVERLAPPED *overlapped) const;
 8 
 9 /// Send an @a n byte buffer to the connected socket.
10 
11 ssize_t send (const void *buf,
12 
13 size_t n,
14 
15 int flags,
16 
17 const ACE_Time_Value *timeout = 0) const;

ACE_SOCK_Stream在ACE_SOCK_Acceptor执行accept时作为参数传入，accept把返回的IOhandle赋值给ACE_SOCK_Stream，ACE_SOCK_Stream利用IO进行recv和send数据收发。

Recv：接收accept连接上来的IO数据。

文件：SOCK_IO.cpp

代码行：143 - 145

 
1 ssize_t const result = ACE_OS::recvv (this->get_handle (),
2 
3 iovp,
4 
5 total_tuples);

Send：向IO发送数据。

文件：SOCK_IO.cpp

代码行：103 - 105

 
1 ssize_t const result = ACE_OS::sendv (this->get_handle (),
2 
3 iovp,
4 
5 total_tuples);

4 ACE_Task

类名

ACE_Task

所在文件

Task_T.h

功能

提供线程实例，也可以创建一组线程。包含一个消息队列。

关键数据

 
 1 /// Insert message into the message queue. Note that @a timeout uses
 2 
 3 int putq (ACE_Message_Block *, ACE_Time_Value *timeout = 0);
 4 
 5 /**
 6 
 7 * Extract the first message from the queue (blocking).
 8 
 9 */
10 
11 int getq (ACE_Message_Block *&mb, ACE_Time_Value *timeout = 0);
12 
13 // = Active object activation method.
14 
15 virtual int activate (long flags = THR_NEW_LWP | THR_JOINABLE | THR_INHERIT_SCHED,
16 
17 int n_threads = 1,
18 
19 int force_active = 0,
20 
21 long priority = ACE_DEFAULT_THREAD_PRIORITY,
22 
23 int grp_id = -1,
24 
25 ACE_Task_Base *task = 0,
26 
27 ACE_hthread_t thread_handles[] = 0,
28 
29 void *stack[] = 0,
30 
31 size_t stack_size[] = 0,
32 
33 ACE_thread_t thread_ids[] = 0,
34 
35 const char* thr_name[] = 0);
36 
37 /// Run by a daemon thread to handle deferred processing.
38 
39 virtual int svc (void);
40 
41 /// Queue of messages on the ACE_Task..
42 
43 ACE_Message_Queue<ACE_SYNCH_USE> *msg_queue_;

Putq：将消息插入队列，ACE_Message_Queue<ACE_SYNCH_USE> *msg_queue_是ACE实现的一个消息队列。提供队列的存储和方法。

文件：Task_T.inl

代码行：29

 
1 this->msg_queue_->enqueue_tail (mb, tv);

Getq：从消息队列中取一条数据记录。

文件：Task_T.inl

代码行：22

 
1 return this->msg_queue_->dequeue_head (mb, tv);

Activate：创建并激活线程。

文件：Task.cpp

代码行：161 - 172

 
 1 grp_spawned =
 2 
 3 this->thr_mgr_->spawn_n (n_threads,
 4 
 5 &ACE_Task_Base::svc_run,
 6 
 7 (void *) this,
 8 
 9 flags,
10 
11 priority,
12 
13 grp_id,
14 
15 task,
16 
17 thread_handles,
18 
19 stack,
20 
21 stack_size,
22 
23 thr_name);

Svc：线程函数，需要继承类重写，创建时调用svc_run，入参为this当前类，以面向对象形式封装线程。

文件：Task.cpp

代码行：270 - 271

 
1 // Call the Task's svc() hook method.
2 
3 int const svc_status = t->svc ();

5 ACE_Event_Handler

类名

ACE_Event_Handler

所在文件

Event_Handler.h

功能

事件接收器，与I/O绑定，当I/O产生不同事件时，执行ACE_Event_Handler的不同方法。

关键数据

 
 1 /// Get the I/O handle.
 2 
 3 virtual ACE_HANDLE get_handle (void) const;
 4 
 5 /// Set the I/O handle.
 6 
 7 virtual void set_handle (ACE_HANDLE);
 8 
 9 /// Called when input events occur (e.g., connection or data).
10 
11 virtual int handle_input (ACE_HANDLE fd = ACE_INVALID_HANDLE);
12 
13 /// Called when output events are possible (e.g., when flow control
14 
15 /// abates or non-blocking connection completes).
16 
17 virtual int handle_output (ACE_HANDLE fd = ACE_INVALID_HANDLE);

get_handle、set_handle：继承重写或调用它们去设置和获取I/O。

文件：Event_Handler.h

代码行：91 – 94

 
1 virtual ACE_HANDLE get_handle (void) const;
2 
3 virtual void set_handle (ACE_HANDLE);

handle_input、handle_output：继承重写它们，当产生相应的I/O事件时将被执行。

文件：Event_Handler.h

代码行：91 – 94

 
1 virtual int handle_input (ACE_HANDLE fd = ACE_INVALID_HANDLE);
2 
3 virtual int handle_output (ACE_HANDLE fd = ACE_INVALID_HANDLE);

6 ACE_Reactor

类名

ACE_Reactor

所在文件

Reactor.h

功能

Reactor框架，提供IO复用、消息循环和消息分发。

关键数据

 
1 int register_handler (ACE_Event_Handler *event_handler,
2 
3 ACE_HANDLE event_handle = ACE_INVALID_HANDLE);
4 
5 int remove_handler (ACE_HANDLE handle,
6 
7 ACE_Reactor_Mask masks);
8 
9 int run_reactor_event_loop (REACTOR_EVENT_HOOK = 0);

Reactor是I/O多路复用模式的一种，ACE提供了Reactor框架。

主要参与Reactor的对象有：

l 事件I/O，ACE_SOCK_Acceptor、ACE_SOCK_Stream的get_handle均提供对应I/O。

l 注册事件，继承于ACE_Event_Handler的对象。对象绑定了I/O，当产生I/O事件后将调用对象相对应的方法。

ACE_Reactor内部调用复杂，以下提供最后执行的关键代码。

register_handler：注册事件到Reactor，需要传入ACE_Event_Handler的派生类，即指定触发事件后将执行的函数，以及传入将被复用监听的I/O，I/O可以与ACE_Event_Handler绑定，也可以单独传入。Reactor将这两个信息绑定在handler_rep_容器内，并且将I/O以ADD形式添加到select_reactor_.wait_set_。

文件：Select_Reactor_T.cpp Select_Reactor_Base.cpp Select_Reactor_Base.cpp

代码行：993 249 265-268

 
1 return this->handler_rep_.bind (handle, event_handler, mask);
 
1 this->event_handlers_[handle]= event_handler;
 
1 this->select_reactor_.bit_ops (handle,
2 
3 mask,
4 
5 this->select_reactor_.wait_set_,
6 
7 ACE_Reactor::ADD_MASK);

run_reactor_event_loop：消息循环主要进行两个操作，1.监听注册的I/O。2.当I/O产生事件后通知到绑定的ACE_Event_Handler具体执行函数。在监听部分使用select监听注册进去的I/O select_reactor_.wait_set_。通知时发送到指定的handle_input，handle_output等相应函数。

文件：Select_Reactor_T.cpp Select_Reactor_T.cpp Select_Reactor_Base.cpp

代码行： 1435 - 1441 1093 – 1100 737 - 746

 
 1 int number_of_active_handles =
 2 
 3 this->wait_for_multiple_events (this->dispatch_set_,
 4 
 5 max_wait_time);
 6 
 7 result =
 8 
 9 this->dispatch (number_of_active_handles,
10 
11 this->dispatch_set_);
 
 1 dispatch_set.rd_mask_ = this->wait_set_.rd_mask_;
 2 
 3 dispatch_set.wr_mask_ = this->wait_set_.wr_mask_;
 4 
 5 dispatch_set.ex_mask_ = this->wait_set_.ex_mask_;
 6 
 7 number_of_active_handles = ACE_OS::select (width,
 8 
 9 dispatch_set.rd_mask_,
10 
11 dispatch_set.wr_mask_,
12 
13 dispatch_set.ex_mask_,
14 
15 this_timeout);
 
 1 ACE_HANDLE const read_handle =
 2 
 3 this->notification_pipe_.read_handle ();
 4 
 5 if (read_handle != ACE_INVALID_HANDLE
 6 
 7 && rd_mask.is_set (read_handle))
 8 
 9 {
10 
11 --number_of_active_handles;
12 
13 rd_mask.clr_bit (read_handle);
14 
15 return this->handle_input (read_handle);
16 
17 }