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设计思路
类的设计
模块实现
私有接口
公有接口
疑惑点
设计思路
Acceptor模块是专门用于接收获取新连接,该模块挂载在主Reactor线程上。 也就是创建一个监听套接字。为监听套接字设置读回调函数。当监听套接字读事件到来时,需要自动调用读事件回调,为新连接创建Connection对象并添加管理,同时Acceptor还需要和一个EventLoop绑定。
那么Acceptor中需要一个Socket对象初始化一个监听套接字、一个EventLoop指针进行循环监听新连接的到来,一个Channel对象用于当新连接到来时调用读事件回调,还需要一个TcpServer的创建新连接的回调函数。 因为Acceptor本身是没有办法向TcpServer中添加Conenction对象进行管理的,我们需要提供TcpServre的接口来进行,TcpServer模块会对服务器的所有模块进行统一管理。
类的设计
Socket _listen_socket
- 这是一个监听套接字的封装,用于在特定端口上监听客户端的连接请求
- 它负责创建套接字、绑定地址和端口、监听连接
Channel _channel
- Channel是事件通道,它将特定文件描述符(这里是监听套接字)的事件注册到EventLoop中
- 它允许Acceptor监控监听套接字上的读事件(即新连接到来)
EventLoop* _loop
- 指向事件循环的指针,事件循环是网络库的核心,负责监控所有I/O事件
- Acceptor通过这个指针将监听事件注册到事件循环中
AcceptCallback _accept_callback
- 这是一个函数对象类型,定义为接收一个int参数(连接文件描述符)的回调函数
- 当新连接到来时,Acceptor会调用这个回调函数,将新连接的处理权交给调用者
class Acceptor
{
private:Socket _listen_socket; // 创建监听套接字Channel _channel; // 对监听套接字的读事件进行监控EventLoop* _loop; // 事件循环// 本质用于设置通信套接字的回调,由服务器模块提供using AcceptCallback = std::function<void(int)>;AcceptCallback _accept_callback;
};
模块实现
过程就是,你给我一个端口号,然后我创建个监听套接字去监听这个端口,当监听到有客户端连接了,就说明触发了读事件回调函数,把这个客户端交给另一个函数去处理,另一个函数负责调用Accept返回一个连接套接字,当Acceptor成功接受一个新的客户端连接后,它会将这个新连接的处理权交给其他部分的代码。
为了更好的理解,我写了一个工作流程:
- 初始化阶段:
- 创建Acceptor对象,传入事件循环和监听端口
- 创建监听套接字,并与Channel关联
- 设置Channel的读事件回调为HandlerRead方法
- 设置阶段:
- 外部代码(通常是TcpServer)调用
SetAcceptCallback
设置新连接的处理函数
- 外部代码(通常是TcpServer)调用
- 激活阶段:
- 外部代码调用
Listen
方法开始监听 - Channel被注册到事件循环中,开始监控读事件
- 外部代码调用
- 工作阶段:
- 当有新客户端连接到来时,事件循环检测到读事件
- 事件循环调用Channel的读事件回调(即
HandlerRead
方法) HandlerRead
接受连接,获取新连接的文件描述符HandlerRead
调用预先设置的_accept_callback
,将新连接的处理权交给上层代码
私有接口
private:int CreateListenSocket(int port)//创建监听套接字{bool ret = _listen_socket.CreateServer(port);assert(ret == true);return _listen_socket.SockFd();}void HandlerRead()//监听通信套接字的读回调{//1. 接收新连接int connfd = _listen_socket.Accept();if (connfd < 0){return;}//2. 调用新连接回调函数 //是指当Acceptor成功接受一个新的客户端连接后,它会将这个新连接的处理权交给其他部分的代码。if (_accept_callback){_accept_callback(connfd);}}
公有接口
public:Acceptor(EventLoop* loop, int port)//构造函数:_loop(loop), _listen_socket(CreateListenSocket), _channel(loop, _listen_socket.SockFd());{//绑定读事件回调_channel.SetReadCallBack(std::bind(&Acceptor::HandlerRead, this));}void Listen()//开始监听{_channel.EnableRead();}//允许Acceptor类的使用者设置一个回调函数,该回调函数将在新连接被接受后被调用。void SetAcceptCallback(const AcceptCallback& cb)//提供给外部和内部共同设置监听套接字读回调{_accept_callback = cb;}
疑惑点
这里为啥需要EventLoop类 我知道socket类是为了创建监听套接字 Channel类是为了给监听套接字设置读事件回调函数 那EventLoop类是干嘛的?
为啥类成员变量,EventLoop是指针,而其他的是成员呢?
那为啥channel不也是指针呢?Acceptor不就是需要一个channel类中的读事件回调函数
需要Channel类中的设置读回调函数。以及启动读事件回调函数,一个Acceptor对象是用来管理监听的fd的, 一个fd对应了一个Channel。如果你要具体实现成指针的话,需要在构造函数里面new 一个channel对象。这里为了方便,就直接定义成channel对象。而那个EventLoop为什么用指针,那是因为那个loop是在tcpserver里面实例化的,主线程是负责来监听的。
_channel.SetReadCallBack(std::bind(&Acceptor::HandlerRead, this));这个该怎么理解
什么是读事件发生呢? 读事件就绪指的是客户端还是服务端的读事件就绪了?
就好比我现在命令去检测8080端口号,当有客户端连接到8080,这个时候就说明监听套接字读事件就绪了
- 当有新客户端尝试连接到这个8080端口时,监听socket的"读事件就绪"表示有新的连接请求待处理
- 这时可以调用accept()函数来接受这个新连接而不会阻塞
所以在Acceptor类中:
- _listen_socket是监听socket
- _channel监控这个socket的读事件
- 当有客户端连接请求到达8080端口时,_listen_socket的读事件就绪
- 系统通知EventLoop
- EventLoop调用_channel注册的回调函数(即Acceptor::HandlerRead)
- HandlerRead函数会执行accept()来接受新连接
这种机制是基于I/O多路复用(如select、poll、epoll)实现的,让服务器能够处理多个连接而不需要为每个连接创建一个线程。
所以是的,读事件就绪是指服务器的监听socket检测到有客户端连接请求到来,可以无阻塞地进行accept操作了。
对于void SetAcceptCallback(const AcceptCallback& cb)的理解
如何用生活中的例子去理解Acceptor模块?