libevent程序开发

一、libevent程序开发

1.认识libevent

libevent是一个开源的库；

libevent是一个事件触发的网络库；

libevent是一个reactor事件驱动机制模型；

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；

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。

著名分布式缓存软件memcached也是libevent based，Google 的chrome浏览器背

后的引擎Chromium 也是用了libevent。而且libevent在使用上可以做到跨平台，

而且根据libevent官方网站上公布的数据统计，似乎也有着非凡的性能。(百度百

科)

2.组要组成

libevent包括事件管理、缓存管理、DNS、HTTP、缓存事件几大部分。

事件管理包括各种IO（socket）、定时器、信号等事件；

缓存管理是指evbuffer功能；

DNS是libevent提供的一个异步DNS查询功能；

HTTP是libevent的一个轻量级http实现，包括服务器和客户端。

libevent也支持ssl，这对于有安全需求的网络程序非常的重要，但是其支持不是

很完善，比如http server的实现就不支持ssl。

3.Reactor模型

3．1框架概述

在Reactor模式中，有5个关键的参与者。

(1)描述符（handle）：由操作系统提供，用于识别每一个事件，如Socket描述符、

文件描述符等。在Linux中，它用一个整数来表示。事件可以来自外部，如来自客

户端的连接请求、数据等。事件也可以来自内部，如定时器事件。

(2)同步事件分离器（demultiplexer）：是一个函数，用来等待一个或多个事件的

发生。调用者会被阻塞，直到分离器分离的描述符集上有事件发生。Linux的select

函数是一个经常被使用的分离器。

(3)事件处理器接口（event handler）：是由一个或多个模板函数组成的接口。这

些模板函数描述了和应用程序相关的对某个事件的操作。

(4)具体的事件处理器：是事件处理器接口的实现。它实现了应用程序提供的某个

服务。每个具体的事件处理器总和一个描述符相关。它使用描述符来识别事件、识

别应用程序提供的服务。

(5)Reactor 管理器（reactor）：定义了一些接口，用于应用程序控制事件调度，

以及应用程序注册、删除事件处理器和相关的描述符。它是事件处理器的调度核心。

Reactor管理器使用同步事件分离器来等待事件的发生。一旦事件发生，Reactor

管理器先是分离每个事件，然后调度事件处理器，最后调用相关的模板函数来处

理这个事件。

3．2Reactor事件处理流程

4.Libevent框架及事件处理流程

4．1libevent框架

4．2libevent事件处理流程

libevent 库的核心结构 event 4．3libevent对event的管理

struct event {

TAILQ_ENTRY (event) ev_next; /*ev_next就是该事件在链表中的位置*/

TAILQ_ENTRY (event) ev_active_next; /*所有的激活事件放入到链表active list 中, 指明了event在active list中的位置*/

TAILQ_ENTRY (event) ev_signal_next; /*signal事件在signal事件链表中的位置*/

unsigned int min_heap_idx; /* 管理超时 */

struct event_base *ev_base;/* 该事件所属的反应堆实例*/

int ev_fd;/* 对于 I/O 事件，是绑定的文件描述符；对于 signal 事件，是绑定的信号；*/

short ev_events;/* event关注的事件类型*/

short ev_ncalls; /*事件就绪执行时，调用 ev_callback 的次数，通常为 1；*/ short *ev_pncalls; /* 允许回调函数中删除的事件*/

struct timeval ev_timeout;

int ev_pri; /* 事件优先级 */

void (*ev_callback)(int, short, void *arg); /*event 的回调函数*/

void *ev_arg; /*表明可以是任意类型的数据，在设置 event 时指定；*/

int ev_res; /*记录了当前激活事件的类型； */

int ev_flags; /* libevent 用于标记 event 信息的字段，表明其当前的状态，*/

};

ev_events： event关注的事件类型，它可以是以下3种类型：

I/O事件： EV_WRITE和EV_READ

定时事件： EV_TIMEOUT

信号： EV_SIGNAL

辅助选项： EV_PERSIST，表明是一个永久事件

5.libevent使用流程

1)初始化libevent库：

event_init();

2)初始化event_base：

方法一：struct event_base * base = event_init();

方法二：struct event_base * base = event_base_new();

3)初始化事件event：

struct event *ev;

void event_set(struct event *ev, int fd, short event, void (*cb)(int, short, void *), void *arg)

ev：执行要初始化的event对象；

fd：该event绑定的“句柄”，对于信号事件，它就是关注的信号；

event：在该fd上关注的事件类型，它可以是EV_READ, EV_WRITE, EV_SIGNAL；

cb：这是一个函数指针，当fd上的事件event发生时，调用该函数执行处理，它有三个参数，调用时由event_base负责传入，按顺序，实际上就是event_set

时的fd, event和arg；

arg：传递给cb函数指针的参数；

4)设置event从属的event_base：指明event要注册到哪个event_base实例上

event_base_set(base, &ev);

5)注册event_base：

int event_add(struct event *ev, const struct timeval *timeout);

参数： ev：指向要注册的事件；

tv：超时时间；

函数将 ev 注册到 ev->ev_base 上，事件类型由 ev->ev_events 指明，如果

注册成功， ev将被插入到已注册链表中；如果 tv 不是 NULL，则会同时注册

定时事件，将 ev 添加到 timer堆上；

这一步相当于调用Reactor::register_handler()函数注册事件。

6)程序进入无限循环，等待就绪事件并执行事件处理：

int event_base_dispatch(struct event_base* base);

一直运行，直到没有已经注册的事件了，或者调用event_base_loopexit或者

event_base_loopbreak为止。

6.例子：定时

struct event ev;

struct timeval tv;

void time_cb(int fd, short event, void *argc)

{

printf("timer wakeup/n");

event_add(&ev, &tv); // reschedule timer

}

int main()

{

struct event_base *base = event_init();

https://www.360docs.net/doc/ca7115895.html,_sec = 10; // 10s period

https://www.360docs.net/doc/ca7115895.html,_usec = 0;

evtimer_set(&ev, time_cb, NULL);// 相当于event_set(&ev, -1, 0, timer_cb, NULL);

event_add(&ev, &tv);

event_base_dispatch(base);

}

7.例子：I/O伪代码

#define PORT 25341

void on_accept(int sock, short event, void* arg)

{

//相应操作

}

int main(int argc, char* argv[])

{

struct sockaddr_in my_addr;

int sock;

sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

int yes = 1;

setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int));

memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));

my_addr.sin_family = AF_INET;

my_addr.sin_port = htons(PORT);

my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

bind(sock, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

listen(sock, BACKLOG);

struct event listen_ev;

base = event_base_new();

event_set(&listen_ev, sock, EV_READ|EV_PERSIST, on_accept, NULL);

event_base_set(base, &listen_ev);

event_add(&listen_ev, NULL);

event_base_dispatch(base);

return 0;

}

8.例子：信号伪代码

static void signal_cb(int fd, short event, void *arg)

{

//相应操作

}

int main (int argc, char **argv)

{

/* Initalize the event library */

event_init();

struct event signal_int;

event_set(&signal_int, SIGINT, EV_SIGNAL|EV_PERSIST, signal_cb, &signal_int);

event_add(&signal_int, NULL);

event_dispatch();

}

9.Bufferevent、evconnlistener、libevent的DNS、libevent多线程

9．1 Bufferevent

struct bufferevent *bev;

evutil_make_socket_nonblocking(sockt);//设置非阻塞

bev = bufferevent_socket_new(base, sockt, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

bufferevent_setcb(bev, on_client_recvmessage_data_cb, NULL, NULL, NULL);

bufferevent_enable(bev, EV_READ);

struct evbuffer *input = bufferevent_get_input(bev);//取出bufferevent中的input

struct evbuffer *output = bufferevent_get_output(bev);//取出bufferevent 中output

9.2 evconnlistener

struct evconnlistener *evconnlistener_new(struct event_base *base, evconnlistener_cb cb, void *ptr, unsigned flags, int backlog, evutil_socket_t fd);

struct evconnlistener *evconnlistener_new_bind(struct event_base *base, evconnlistener_cb cb, void *ptr, unsigned flags, int backlog, const struct sockaddr *sa, int socklen);

void evconnlistener_free(struct evconnlistener *lev);

两个evconnlistener_new*()函数都分配和返回一个新的连接监听器对象。连接监

听器使用event_base来得知什么时候在给定的监听套接字上有新的TCP连接。新

连接到达时，监听器调用你给出的回调函数。

两个函数中，base参数都是监听器用于监听连接的event_base。cb是收到新连接

时要调用的回调函数；如果cb为NULL，则监听器是禁用的，直到设置了回调函数

为止。ptr指针将传递给回调函数。flags参数控制回调函数的行为，下面会更详

细论述。backlog是任何时刻网络栈允许处于还未接受状态的最大未决连接数。更

多细节请查看系统的listen()函数文档。如果backlog是负的，libevent会试图

挑选一个较好的值；如果为0，libevent认为已经对提供的套接字调用了listen()。

两个函数的不同在于如何建立监听套接字。evconnlistener_new()函数假定已经将

套接字绑定到要监听的端口，然后通过fd传入这个套接字。如果要libevent分配

和绑定套接字，可以调用evconnlistener_new_bind()，传输要绑定到的地址和地

址长度。

要释放连接监听器，调用evconnlistener_free()。

9.3 libevent多线程

对于event_base来说，不是线程安全的。也就是说多线程不能share同一个event_base，就算是加锁操作也不行。那么这个时候就只能采取“单线程单event_base”的策略了。

9．4 libevent的DNS