libevent源码深度剖析十
libevent源码深度剖析十
——支持I/O多路复用技术
张亮
Libevent的核心是事件驱动、同步非阻塞,为了达到这一目标,必须采用系统提供的I/O多路复用技术,而这些在Windows、Linux、Unix等不同平台上却各有不同,如何能提供优雅而统一的支持方式,是首要关键的问题,这其实不难,本节就来分析一下。
1 统一的关键
Libevent支持多种I/O多路复用技术的关键就在于结构体eventop,这个结构体前面也曾提到过,它的成员是一系列的函数指针, 定义在event-internal.h文件中:
1 struct eventop {
2 const char *name;
3 void *(*init)(struct event_base *); // 初始化
4 int (*add)(void *, struct event *); // 注册事件
5 int (*del)(void *, struct event *); // 删除事件
6 int (*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *); // 事件分发
7 void (*dealloc)(struct event_base *, void *); // 注销,释放资源
8 /* set if we need to reinitialize the event base */
9 int need_reinit;
10 };
在libevent中,每种I/O demultiplex机制的实现都必须提供这五个函数接口,来完成自身的初始化、销毁释放;对事件的注册、注销和分发。
比如对于epoll,libevent实现了5个对应的接口函数,并在初始化时并将eventop的5个函数指针指向这5个函数,那么程序就可以使用epoll作为I/O demultiplex机制了。
2 设置I/O demultiplex机制
Libevent把所有支持的I/O demultiplex机制存储在一个全局静态数组eventops中,并在初始化时选择使用何种机制,数组内容根据优先级顺序声明如下:
1 /* In order of preference */
2 static const struct eventop *eventops[] = {
3 #ifdef HAVE_EVENT_PORTS
4 &evportops,
5 #endif
6 #ifdef HAVE_WORKING_KQUEUE
7 &kqops,
8 #endif
9 #ifdef HAVE_EPOLL
10 &epollops,
11 #endif
12 #ifdef HAVE_DEVPOLL
13 &devpollops,
14 #endif
15 #ifdef HAVE_POLL
16 &pollops,
17 #endif
18 #ifdef HAVE_SELECT
19 &selectops,
20 #endif
21 #ifdef WIN32
22 &win32ops,
23 #endif
24 NULL
25 };
然后libevent根据系统配置和编译选项决定使用哪一种I/O demultiplex机制,这段代码在函数event_base_new()中:
1 base->evbase = NULL;
2 for (i = 0; eventops[i] && !base->evbase; i++) {
3 base->evsel = eventops[i];
4 base->evbase = base->evsel->init(base);
5 };
可以看出,libevent在编译阶段选择系统的I/O demultiplex机制,而不支持在运行阶段根据配置再次选择。
以Linux下面的epoll为例,实现在源文件epoll.c中,eventops对象epollops定义如下:
1 const struct eventop epollops = {
2 "epoll",
3 epoll_init,
4 epoll_add,
5 epoll_del,
6 epoll_dispatch,
7 epoll_dealloc,
8 1 /* need reinit */
9 };
变量epollops中的函数指针具体声明如下,注意到其返回值和参数都和eventop中的定义严格一致,这是函数指针的语法限制。
1 static void *epoll_init (struct event_base *);
2 static int epoll_add (void *, struct event *);
3 static int epoll_del (void *, struct event *);
4 static int epoll_dispatch(struct event_base *, void *, struct timeval *);
5 static void epoll_dealloc (struct event_base *, void *);
那么如果选择的是epoll,那么调用结构体eventop的init和dispatch函数指针时,实际调用的函数就是epoll的初始化函数epoll_init()和事件分发函数epoll_dispatch()了;
关于epoll的具体用法这里就不多说了,可以参见介绍epoll的文章(本人的哈哈):
http://blog.csdn.net/sparkliang/archive/2009/11/05/4770655.aspx
C++语言提供了虚函数来实现多态,在C语言中,这是通过函数指针实现的。对于各类函数指针的详细说明可以参见文章:
http://blog.csdn.net/sparkliang/archive/2009/06/09/4254115.aspx
同样的,上面epollops以及epoll的各种函数都直接定义在了epoll.c源文件中,对外都是不可见的。对于libevent的使用者而言,完全不会知道它们的存在,对epoll的使用也是通过eventop来完成的,达到了信息隐藏的目的。
3 小节
支持多种I/O demultiplex机制的方法其实挺简单的,借助于函数指针就OK了。通过对源代码的分析也可以看出,Libevent是在编译阶段选择系统的I/O demultiplex机制的,而不支持在运行阶段根据配置再次选择。