0voice-2.1.2-事件驱动reactor的原理与实现

什么是 reactor

它只是一种设计模式，用来组织和管理事件驱动的网络程序。

底层还是用操作系统提供的 IO 多路复用技术（select / poll / epoll）。

Reactor 做的事就是：在这些系统调用之上，提供一个统一的“事件分发机制”。

• 由 io 管理转变为了对 io 事件管理

• 回调函数就是事先绑定好每个 fd 对应的处理函数

• 不同的 io 事件，对应不同回调

  • register
    • io --> event --> callback
    • listenfd --> EPOLLIN --> accept_cb
    • clientfd --> EPOLLIN --> recv_cb
    • clientfd --> EPOLLOUT --> send_cb

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conn 结构体的作用

struct conn conn_list[CONNECTION_SIZE] = {0};
struct conn {

    int fd;

    char rbuffer[BUFFER_LENTH];
    int rlength;

    char wbuffer[BUFFER_LENTH];
    int wlength;

    RCALLBACK send_callback;

    union { //二选一，或者的关系
        RCALLBACK recv_callback;
        RCALLBACK accept_callback;
    } r_action;

};

• 直接分析最核心的问题，epoll 和 reactor 实现差异在哪里？

• 看主循环

  //epllo
  if (connfd == sockfd) {
      int clientfd = accept(sockfd , (struct sockaddr*)&clientaddr , &len);
      printf("accept finished: %d\n",clientfd);
      ev.events = EPOLLIN;
      ev.data.fd = clientfd;
      epoll_ctl(epfd , EPOLL_CTL_ADD , clientfd , &ev);
  } else if (events[i].events & EPOLLIN) {
      char buffer[1024] = {0}; // 临时的读写缓冲区
      int count = recv(connfd, buffer , 1024 , 0);
      printf("RECV %s\n", buffer);
  
      if (count == 0) { // 客户端断开连接
          printf("client disconnect: %d\n",connfd);
          close(i); // 这里应该是 close(connfd); 你的代码这里有个小bug
          epoll_ctl(epfd , EPOLL_CTL_DEL , connfd , &ev); // 从epoll中删除
          continue;
      }
      
      count = send(connfd , buffer , count , 0); // 直接发送数据
      printf("SEND: %d\n", count);
  }
  

  //reactor
  
  if (events[i].events & EPOLLIN) {
      conn_list[connfd].r_action.recv_callback(connfd);
  }
  if (events[i].events & EPOLLOUT) {
      conn_list[connfd].send_callback(connfd);
  }
  

  • 直观来看，几点差异：

    1. epllo 要先去判断是不是 sockfd , 再判断是否是可读事件。

       • 这是因为 sockfd 和 clientfd 后面执行的操作不一样，而这个操作就是 reactor 的回调函数，它本身就在事件创立的时候就已经确定了，所以就不用多判断了，直接看事件是可读还是可写就行了。

    2. epllo 则需要自己每次 临时 创建读写缓存区 ,而reactor 的每个事件都有独立的读写
       缓冲区

       • 注意 reactor 的缓存区信息都是存下来记录的（数组的内容，长度），可以记录肯定比临时存储的强很多，不然存在以下问题。

       • 无法处理半包/粘包： 如果一个客户端发送的数据量大于 1024 字节，或者分多次发送一个逻辑上的完整包，这个临时缓冲区无法完整保存数据，也无法累积接收。它只能处理一次 recv 接收到的数据。

       • 无法处理发送缓冲区满： 如果 send(connfd , buffer , count , 0) 时，内核的发送缓冲区已满，send 函数可能会阻塞（如果套接字是阻塞模式）或者只发送一部分数据（如果是非阻塞模式），并且返回已发送的字节数。你的代码没有机制来记录剩余未发送的数据，导致数据丢失或逻辑错误。

       • 状态信息缺失： 每个连接除了读写数据，还可能有其他状态，例如认证状态、协议解析进度、超时时间等。这份代码没有一个地方来集中存储这些状态，使得管理非常困难。

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