libevent源码深度剖析10

  • 2021-01-11
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libevent源码深度剖析10

支持I/O多路复用技术

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:

struct eventop {
    const char *name;
    void *(*init)(struct event_base *); // 初始化
    int (*add)(void *, struct event *); // 注册事件
    int (*del)(void *, struct event *); // 删除事件
    int (*dispatch)(struct event_base *, void *, struct timeval *); // 事件分发
    void (*dealloc)(struct event_base *, void *); // 注销,释放资源
    /* set if we need to reinitialize the event base */
    int need_reinit;
};

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:

/* In order of preference */
static const struct eventop *eventops[] = {
#ifdef HAVE_EVENT_PORTS
    &evportops,
#endif
#ifdef HAVE_WORKING_KQUEUE
    &kqops,
#endif
#ifdef HAVE_EPOLL
    &epollops,
#endif
#ifdef HAVE_DEVPOLL
    &devpollops,
#endif
#ifdef HAVE_POLL
    &pollops,
#endif
#ifdef HAVE_SELECT
    &selectops,
#endif
#ifdef WIN32
    &win32ops,
#endif
    NULL
}; 

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:

base->evbase = NULL;
for (i = 0; eventops[i] && !base->evbase; i++) 
{
    base->evsel = eventops[i];
    base->evbase = base->evsel->init(base);
} 

base->evbase = NULL;
for (i = 0; eventops[i] && !base->evbase; i++) 
{
    base->evsel = eventops[i];
    base->evbase = base->evsel->init(base);
} 

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:

const struct eventop epollops = {
    "epoll",
    epoll_init,
    epoll_add,
    epoll_del,
    epoll_dispatch,
    epoll_dealloc,
    1 /* need reinit */
};

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。

static void *epoll_init    (struct event_base *);
static int epoll_add    (void *, struct event *);
static int epoll_del    (void *, struct event *);
static int epoll_dispatch(struct event_base *, void *, struct timeval *);
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initdispatch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;

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。