• 在Windows环境下实现一个简单的libevent服务器


      最近再学习Libevent由于自己使用的是windows系统,遗憾的是有关在vs下可以参考的程序少之又少。在参考了许多的博客文章后。自己摸索写了一个简单的Libevent Server程序。并且在网上找了一个简单的客户端程序,测试该代码成功。今天在此做一个记录。

    Libevent的确是一个非常好用的东西,还在继续学习中,后续还要在windows下实现Libevent的多线程使用。今天先把自己搞出来的东西贴上来,仅供学习参考。在vs2015上编译通过。

     

      默认情况下是单线程的(可以配置成多线程,如果有需要的话),每个线程有且只有一event base,对应一个struct event_base结构体(以及附于其上的事件管理器),用来schedule托管给它的一系列event,可以和操作系统的进程管理类比,当然,要更简单一点。当一个事件发生后,event_base会在合适的时间(不一定是立即)去调用绑定在这个事件上的函数(传入一些预定义的参数,以及在绑定时指定的一个参数),直到这个函数执行完,再返回schedule其他事件。

     

    //创建一个event_base

    struct event_base *base = event_base_new();

    assert(base != NULL);

     

    event_base内部有一个循环,循环阻塞在epoll / kqueue等系统调用上,直到有一个 / 一些事件发生,然后去处理这些事件。当然,这些事件要被绑定在这个event_base上。每个事件对应一个struct event,可以是监听一个fd或者POSIX信号量之类(这里只讲fd了,其他的看manual吧)。struct event使用event_new来创建和绑定,使用event_add来启用:

     

    //创建并绑定一个event

    struct event *listen_event;

    //参数:event_base, 监听的fd,事件类型及属性,绑定的回调函数,给回调函数的参数

     

    listen_event = event_new(base, listener, EV_READ | EV_PERSIST, callback_func, (void*)base);

    //参数:event,超时时间(struct timeval *类型的,NULL表示无超时设置)

    event_add(listen_event, NULL);

     

    注:libevent支持的事件及属性包括(使用bitfield实现,所以要用 | 来让它们合体)

    (a) EV_TIMEOUT: 超时

    (b) EV_READ : 只要网络缓冲中还有数据,回调函数就会被触发

    (c) EV_WRITE : 只要塞给网络缓冲的数据被写完,回调函数就会被触发

    (d) EV_SIGNAL : POSIX信号量,参考manual吧

    (e) EV_PERSIST : 不指定这个属性的话,回调函数被触发后事件会被删除

    (f) EV_ET : Edge - Trigger边缘触发,参考EPOLL_ET

    然后需要启动event_base的循环,这样才能开始处理发生的事件。循环的启动event base dispatch,循环将一直持续,直到不再有需要关注的事件,或者是遇到event_loopbreak() / event_loopexit()函数。

    //启动事件循环

    event_base_dispatch(base);

    接下来关注下绑定到event的回调函数callback_func:传递给它的是一个socket fd、一个event类型及属性bit_field、以及传递给event_new的最后一个参数(去上面几行回顾一下,把event_base给传进来了,实际上更多地是分配一个结构体,把相关的数据都撂进去,然后丢给event_new,在这里就能取得到了)。其原型是:

    typedef void(*event_callback_fn)(evutil_socket_t sockfd, short event_type, void *arg)

     

    对于一个服务器而言,上面的流程大概是这样组合的:

    1. listener = socket(),bind(),listen(),设置nonblocking(POSIX系统中可使用fcntl设置,windows不需要设置,

        实际上libevent提供了统一的包装evutil_make_socket_nonblocking)

    2. 创建一个event_base

    3. 创建一个event,将该socket托管给event_base,指定要监听的事件类型,并绑定上相应的回调函数(及需要给它的参数)

        。对于listener socket来说,只需要监听EV_READ | EV_PERSIST

    4. 启用该事件

    5. 进入事件循环

    -------------- -

    6. (异步)当有client发起请求的时候,调用该回调函数,进行处理。

    /*接下来关注下绑定到event的回调函数callback_func:传递给它的是一个socket fd、一个event类型及属性bit_field、以及传递给event_new的最后一个参数(去上面几行回顾一下,把event_base给传进来了,实际上更多地是分配一个结构体,把相关的数据都撂进去,然后丢给event_new,在这里就能取得到了)。*/

     

    服务器端代码:Server.cpp

      1 #include <WinSock2.h>
      2 #include <stdlib.h>
      3 #include <stdio.h>
      4 #include <string.h>
      5 #include <errno.h>
      6 #include <event2/event.h>
      7 #include <event2/bufferevent.h>
      8 #include<iostream>
      9 #include<cassert>
     10 #pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
     11 #include<ws2tcpip.h>
     12 #define LISTEN_PORT 9999
     13 #define LIATEN_BACKLOG 32
     14 using namespace std;
     15 /*********************************************************************************
     16 *                                      函数声明
     17 **********************************************************************************/
     18 //accept回掉函数
     19 void do_accept_cb(evutil_socket_t listener, short event, void *arg);
     20 //read 回调函数
     21 void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg);
     22 //error回调函数
     23 void error_cb(struct bufferevent *bev, short event, void *arg);
     24 //write 回调函数
     25 void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg);
     26 /*********************************************************************************
     27 *                                      函数体
     28 **********************************************************************************/
     29 //accept回掉函数
     30 void do_accept_cb(evutil_socket_t listener, short event, void *arg)
     31 {
     32     //传入的event_base指针
     33     struct event_base *base = (struct event_base*)arg;
     34     //socket描述符
     35     evutil_socket_t fd;
     36     //声明地址
     37     struct sockaddr_in sin;
     38     //地址长度声明
     39     socklen_t slen = sizeof(sin);
     40     //接收客户端
     41     fd = accept(listener, (struct sockaddr *)&sin, &slen);
     42     if (fd < 0)
     43     {
     44         perror("error accept");
     45         return;
     46     }
     47     printf("ACCEPT: fd = %u
    ", fd);
     48     ////注册一个bufferevent_socket_new事件
     49     struct bufferevent *bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);
     50     ////设置回掉函数
     51     bufferevent_setcb(bev, read_cb, NULL, error_cb, arg);
     52     ////设置该事件的属性
     53     bufferevent_enable(bev, EV_READ | EV_WRITE | EV_PERSIST);
     54 }
     55 ////read 回调函数
     56 void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
     57 {
     58 #define MAX_LINE 256
     59     char line[MAX_LINE + 1];
     60     int n;
     61     //通过传入参数bev找到socket fd
     62     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     63     //
     64     while (n = bufferevent_read(bev, line, MAX_LINE))
     65     {
     66         line[n] = '';
     67         printf("fd=%u, read line: %s
    ", fd, line);
     68         //将获取的数据返回给客户端
     69         bufferevent_write(bev, line, n);
     70     }
     71 }
     72 ////error回调函数
     73 void error_cb(struct bufferevent *bev, short event, void *arg)
     74 {
     75     //通过传入参数bev找到socket fd
     76     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     77     //cout << "fd = " << fd << endl;
     78     if (event & BEV_EVENT_TIMEOUT)
     79     {
     80         printf("Timed out
    "); //if bufferevent_set_timeouts() called
     81     }
     82     else if (event & BEV_EVENT_EOF)
     83     {
     84         printf("connection closed
    ");
     85     }
     86     else if (event & BEV_EVENT_ERROR)
     87     {
     88         printf("some other error
    ");
     89     }
     90     bufferevent_free(bev);
     91 }
     92 ////write 回调函数
     93 void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
     94 {
     95     char str[50];
     96     //通过传入参数bev找到socket fd
     97     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     98     //cin >> str;
     99     printf("输入数据!");
    100     scanf_s("%d", &str);
    101     bufferevent_write(bev, &str, sizeof(str));
    102 }
    103 
    104 int main()
    105 {
    106     int ret;
    107     evutil_socket_t listener;
    108     WSADATA  Ws;
    109     //Init Windows Socket
    110     if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &Ws) != 0)
    111     {
    112         return -1;
    113     }
    114     listener = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    115     assert(listener > 0);
    116     evutil_make_listen_socket_reuseable(listener);
    117     struct sockaddr_in sin;
    118     sin.sin_family = AF_INET;
    119     sin.sin_addr.s_addr = 0;
    120     sin.sin_port = htons(LISTEN_PORT);
    121     if (bind(listener, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0) {
    122         perror("bind");
    123         return 1;
    124     }
    125     if (listen(listener, 1000) < 0) {
    126         perror("listen");
    127         return 1;
    128     }
    129     printf("Listening...
    ");
    130     evutil_make_socket_nonblocking(listener);
    131     struct event_base *base = event_base_new();
    132     assert(base != NULL);
    133     struct event *listen_event;
    134     listen_event = event_new(base, listener, EV_READ | EV_PERSIST, do_accept_cb, (void*)base);
    135     event_add(listen_event, NULL);
    136     event_base_dispatch(base);
    137     printf("The End.");
    138     return 0;
    139 }

    客户端代码:Client.cpp

     1 /******* 客户端程序  client.c ************/
     2 #define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
     3 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
     4 #include <stdlib.h>  
     5 #include <stdio.h>  
     6 #include <errno.h>  
     7 #include <string.h>       
     8 #include<winsock2.h>
     9 #include<ws2tcpip.h>
    10 #include<iostream>
    11 
    12 #pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
    13 int main(int argc, char *argv[])
    14 {
    15     WSADATA  Ws;
    16     //Init Windows Socket
    17     if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &Ws) != 0)
    18     {
    19         return 0;
    20     }
    21     int sockfd;
    22     char buffer[1024];
    23     struct sockaddr_in server_addr;
    24     struct hostent *host;
    25     int portnumber, nbytes;
    26 
    27     if ((host = gethostbyname("127.0.0.1")) == NULL)
    28     {
    29         fprintf(stderr, "Gethostname error
    ");
    30         exit(1);
    31     }
    32 
    33     if ((portnumber = atoi("9999"))<0)
    34     {
    35         fprintf(stderr, "Usage:%s hostname portnumbera
    ", argv[0]);
    36         exit(1);
    37     }
    38 
    39     /* 客户程序开始建立 sockfd描述符  */
    40     if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    41     {
    42         fprintf(stderr, "Socket Error:%sa
    ", strerror(errno));
    43         exit(1);
    44     }
    45 
    46     /* 客户程序填充服务端的资料       */
    47     memset(&server_addr,0, sizeof(server_addr));
    48     server_addr.sin_family = AF_INET;
    49     server_addr.sin_port = htons(portnumber);
    50     server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
    51 
    52     /* 客户程序发起连接请求         */
    53     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    54     {
    55         fprintf(stderr, "Connect Error:%sa
    ", strerror(errno));
    56         exit(1);
    57     }
    58 
    59     while (true)
    60     {
    61         char MESSAGE[] = "hello server..
    ";
    62         //bufferevent_write(buf_ev,MESSAGE,strlen(MESSAGE));  
    63         //  
    64         if (-1 == (::send(sockfd, MESSAGE, strlen(MESSAGE), 0)))
    65         {
    66             printf("the net has a error occured..");
    67             break;
    68         }
    69 
    70         if ((nbytes = recv(sockfd, buffer, 1024,0)) == -1)
    71         {
    72             fprintf(stderr, "read error:%s
    ", strerror(errno));
    73             exit(1);
    74         }
    75 
    76         buffer[nbytes] = '';
    77         printf("I have received:%s
    ", buffer);
    78         memset(buffer, 0, 1024);
    79 
    80         Sleep(2);
    81 
    82     }
    83     /* 结束通讯     */
    84     closesocket(sockfd);
    85     exit(0);
    86 
    87     return 0;
    88 }
    我登高只为了看的更远,如果看到的景色不如人意,我将选择继续攀登!
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