【sylar服务器】IO资源管理调度

目录

IO资源管理调度

1. 1、IO管理调度
   1. 1.1、事件枚举
   2. 1.2、socket事件上下文类
   3. 1.3、IO管理的函数
   4. 1.4、类中私有成员
   5. 1.5、总结
   6. 1.6、致谢

[1]sylar服务器 https://github.com/sylar-yin/sylar

IO资源管理调度

• 基于TCP/UDO实现服务器与客户端之间的连接，后台需要时刻接收来自客户端的连接信息，在高并发的环境，如何去实现对各个套接字的监控，sylar服务器使用的epoll方法，在网络套接字管理类，则是对epoll进行的一个封装。

1、IO管理调度

• soceket管理类基于epoll实现对网络连接的管理，整个类分为三部分，事件枚举，socket事件上下文类，ＩＯ管理函数。

1.1、事件枚举

```c enum Event { // 无事件 NONE = 0x0, // 读事件(EPOLLIN) READ = 0x1, // 写事件(EPOLLOUT) WRITE = 0x4, }; ``` - Event这里实现对对IO事件属性的设置，在套接字登记和消息返回时，evnent可以用来指明消息属性

1.2、socket事件上下文类

struct FdContext {//socket上下文类
        typedef Mutex MutexType;
        struct EventContext {//事件上线文类
            Scheduler* scheduler = nullptr;
            Fiber::ptr fiber;
            std::function<void()> cb;
        };
        EventContext& getContext(Event event);//获取事件上下文类
        void resetContext(EventContext& ctx);//重置事件上下文
        void triggerEvent(Event event);//触发事件
        EventContext read;//读事件上下文
        EventContext write;//写事件上下文
        int fd = 0;//套接字句柄
        Event events = NONE;//当前事件
        MutexType mutex;//事件的mutex
    };

• sokcet用于配置一个套接字使用的相关信息（回调函数，读写类型）。io类基于epoll方法实现，当一个套接进入io类进行注册时，socket则将该套接字进行封装为类，并提供对事件的处理方法。
• EventContext类
  • 这个结构体中，封装关于回调函数的相关信息。每个套接字会配套一个回调函数，事件响应后调用回调函数，EventConetxt则指定该函数设置的协程和调度器信息（默认IO调度）
  • 附：这个sylar服务器底层是基于协程实现的调度器

1.3、IO管理的函数

    //threads：底层调度器需要的线程数量，user_calller：是否立即调度，name：调度器名称
	IOManager(size_t threads = 1, bool use_caller = true, const std::string& name = "");
    //fd：套接字，event：事件类型，cb：套接字对应的回调函数
	int addEvent(int fd, Event event, std::function<void()> cb = nullptr);
	//fd：删除的套接字句柄，event：事件类型
    bool delEvent(int fd, Event event);
    bool cancelEvent(int fd, Event event);
    bool cancelAll(int fd);
    static IOManager* GetThis();                                                          
protected:
	//io类继承于schedule类，io类用来重写，使得在首次调度时就启动监听套接字函数
    void idle() override;
	//扩张调度器容纳的数量。
    void contextResize(size_t size);
    bool stopping(uint64_t& timeout);

1.4、类中私有成员

	//epoll句柄
    int m_epfd = 0;
	//原子量，用来记录其中的事件总数
    std::atomic<size_t> m_pendingEventCount = {0};
    /// IOManager的Mutex
    RWMutexType m_mutex;
    /// socket事件上下文的容器
    std::vector<FdContext*> m_fdContexts;

1.5、总结

- 对于系统资源类型对象，应集中管理接受调度。在sylar服务器中，底层利用协程来运行函数的，同时在设计了一个调度器来登记每一个运行的函数，并进行相关调度。在进行设计时，对于复用资源性对象，进行封装处理，并设计一个管理类，来对是西安资源的调度 - 设计时，一定要注意并发的情况。在io管理类中，接收一个套接字，就需要做相关的信息的配置，当事件并发发生时，对数据初始化、数据运算就一定要注意互斥，所以要巧用锁，在设计时，根据对象的特性不同，分配不同的锁。 - 类内封装还是类外要斟酌。在io管理类基于epoll来对文件进行一个监控，在套接字进入io管理类并进行登记时，需要对套接字进行分装。分装时机应思考一下，是进入io管理类由io封装，还是以一个封装好的对象传入io类中。对于时机的把控，我认为要看这个封装对象的使用场景，是只有io使用(辅助io类功能的实现)，还是说会被复用，如果会被复用，则应该要先进行封装，在传给其他类。 - 巧用多态性。在io类中，idle函数是继承schedule类的，idle函数会在调度器初始状态、无任务时启动一占有资源。但在io类类中并改写为一个循环，用于epoll监控。（我在重写时，单独开辟函数来监控事件并接收调度，但因父子类函数间调用是错误的行为而无法实现） - 静态对象利用。c++对于静态对象的初始化，在编译时就会为静态对象开辟内存，所有类都共享这一份静态资源，在整个服务器代码中，可以很常见静态对象，当我们需要利用一个对象的相关功能，可以从外部调用静态函数返回一个指向该对象的指针，这样做可以避免初始一个对象时带来不必要的开销（这种静态函数返回资源对象指针，我认为对资源管理类来说是很有用处的）。

1.6、致谢

- 感谢sylar开源代码供网友学习。