MIT 2012 分散式課程基礎源碼解析-底層通訊實現

来源:http://www.cnblogs.com/fwensen/archive/2016/08/18/5785808.html
-Advertisement-
Play Games

本節內容和前節事件管理封裝是息息相關的,本節內容主要包含的代碼在connection{.h, .cc}中。 這裡面最主要的有兩個類:connection類和tcpsconn類,connetion類主要服務於單個套接字,包括套接字上的數據讀取寫入等,而tcpsconn類則是服務於套接字集合,如接收連接 ...


本節內容和前節事件管理封裝是息息相關的,本節內容主要包含的代碼在connection{.h, .cc}中。

這裡面最主要的有兩個類:connection類和tcpsconn類,connetion類主要服務於單個套接字,包括套接字上的數據讀取寫入等,而tcpsconn類則是服務於套接字集合,如接收連接,更新失效套接字等。具體我們看頭文件。

class chanmgr {
    public:
        virtual bool got_pdu(connection *c, char *b, int sz) = 0;
        virtual ~chanmgr() {}
};

我們首先看到的是這個虛基類類,這個類會以委托的形式用在connection和tcpsconn類中,它只有一個方法即got_pdu,它在RPC實現中扮演著重要角色,後面使用的時候會再次介紹它。

connection類

 1 class connection : public aio_callback {
 2     public:
 3         //內部buffer類,主要用於接收/寫入數據的buffer
 4         struct charbuf {
 5             charbuf(): buf(NULL), sz(0), solong(0) {}
 6             charbuf (char *b, int s) : buf(b), sz(s), solong(0){}
 7             char *buf;
 8             int sz;
 9             int solong; //amount of bytes written or read so far
10         };
11         //m1: chanmgr, f1: socket or file, 
12         connection(chanmgr *m1, int f1, int lossytest=0);
13         ~connection();
14 
15         int channo() { return fd_; }
16         bool isdead();
17         void closeconn();
18 
19         bool send(char *b, int sz);
20         void write_cb(int s);
21         void read_cb(int s);
22         //增加/減少引用計數
23         void incref();
24         void decref();
25         int ref();
26                 
27         int compare(connection *another);
28     private:
29 
30         bool readpdu();
31         bool writepdu();
32 
33         chanmgr *mgr_;
34         const int fd_;
35         bool dead_;
36 
37         charbuf wpdu_; //write pdu
38         charbuf rpdu_; //read pdu
39                 
40         struct timeval create_time_;
41 
42         int waiters_;
43         int refno_;
44         const int lossy_;
45 
46         pthread_mutex_t m_;
47         pthread_mutex_t ref_m_; //保護更新引用計數的安全性
48         pthread_cond_t send_complete_;
49         pthread_cond_t send_wait_;
50 };
View Code

這段代碼即是connetion類的定義,它繼承至aio_callback,在上一節說過,aio_callback在事件管理類中作為回調類,讀取或寫入數據,現在connection類就相當於一個回調類。

我們從connection的構造函數中便可以得知。

connection::connection(chanmgr *m1, int f1, int l1) 
: mgr_(m1), fd_(f1), dead_(false),waiters_(0), refno_(1),lossy_(l1)
{

    int flags = fcntl(fd_, F_GETFL, NULL);
    flags |= O_NONBLOCK;  //no blocking
    fcntl(fd_, F_SETFL, flags);
    //ignore信號
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
    VERIFY(pthread_mutex_init(&m_,0)==0);
    VERIFY(pthread_mutex_init(&ref_m_,0)==0);
    VERIFY(pthread_cond_init(&send_wait_,0)==0);
    VERIFY(pthread_cond_init(&send_complete_,0)==0);
 
       VERIFY(gettimeofday(&create_time_, NULL) == 0); 
       //事件管理類將本類作為回調類添加到相應的事件管理數組中
    PollMgr::Instance()->add_callback(fd_, CB_RDONLY, this);
}

 那這個類的具體作用是啥呢?其實它就是用於在給定套接字上通信用的,對於發送數據,會發送直到數據發送完成為止,未發送完成則會將該事件添加到事件管理中,在下一輪事件迴圈中繼續發送,這一點我們可以從send函數中看出:

bool
connection::send(char *b, int sz)
{
    ScopedLock ml(&m_);
    waiters_++;
    //當活著,且write pdu中還有數據時等待數據清空(發送完)
    while (!dead_ && wpdu_.buf) {
        VERIFY(pthread_cond_wait(&send_wait_, &m_)==0);
    }
    waiters_--;
    if (dead_) {
        return false;
    }
    wpdu_.buf = b;
    wpdu_.sz = sz;
    wpdu_.solong = 0;

    if (lossy_) {
        if ((random()%100) < lossy_) {
            jsl_log(JSL_DBG_1, "connection::send LOSSY TEST shutdown fd_ %d\n", fd_);
            shutdown(fd_,SHUT_RDWR);
        }
    }

    //發送失敗時
    if (!writepdu()) {
        dead_ = true;
        VERIFY(pthread_mutex_unlock(&m_) == 0);
        PollMgr::Instance()->block_remove_fd(fd_);
        VERIFY(pthread_mutex_lock(&m_) == 0);
    }else{
        if (wpdu_.solong == wpdu_.sz) {
        }else{
            //should be rare to need to explicitly add write callback
            //這會繼續寫,因為這會添加本類(回調),然後調用裡面的回調函數write_cb,
            //就像是一個遞歸
            PollMgr::Instance()->add_callback(fd_, CB_WRONLY, this); 
            while (!dead_ && wpdu_.solong >= 0 && wpdu_.solong < wpdu_.sz) {
                VERIFY(pthread_cond_wait(&send_complete_,&m_) == 0);
            }
        }
    }
    //清空寫buffer
    bool ret = (!dead_ && wpdu_.solong == wpdu_.sz);
    wpdu_.solong = wpdu_.sz = 0;
    wpdu_.buf = NULL;
    if (waiters_ > 0)
        pthread_cond_broadcast(&send_wait_);  //喚醒上面的等待
    return ret;
}
send

對於讀取數據,則當rpdu_(read buffer)未滿時繼續讀,讀取完成後就是用chanmgr類的got_pdu處理讀取後的數據。

註意發送數據/接收數據都會首先發送數據大小/接收數據大小,然後再做後續發送數據/接收數據的工作。

除了connection類的發送/接收數據的功能外,我們還看到一個私有變數refno_變數,該變數的作用是用於引用計數,引用計數是一種很常見的編程技巧,例如在python中,引用計數用於對象的管理,當引用計數為0時,對象便會銷毀,這裡的引用計數也是也是同樣的道理,這一點可以從decref函數中得知

void
connection::decref()
{
    VERIFY(pthread_mutex_lock(&ref_m_)==0);
    refno_ --;
    VERIFY(refno_>=0);
    //當引用計數為0時,銷毀對象
    if (refno_==0) {
        VERIFY(pthread_mutex_lock(&m_)==0);
        if (dead_) {
            VERIFY(pthread_mutex_unlock(&ref_m_)==0);
            VERIFY(pthread_mutex_unlock(&m_)==0);
            delete this;
            return;
        }
        VERIFY(pthread_mutex_unlock(&m_)==0);
    }
    pthread_mutex_unlock(&ref_m_);
}

tcpscon類:

這個類則是用於管理connection的,我們先看它的定義

/**
 *  管理客戶連接,將連接放入一個map中map<int, connection*>
 *
 */
class tcpsconn {
    public:
        tcpsconn(chanmgr *m1, int port, int lossytest=0);
        ~tcpsconn();

        void accept_conn();
    private:

        pthread_mutex_t m_;
        pthread_t th_;
        int pipe_[2];

        int tcp_; //file desciptor for accepting connection
        chanmgr *mgr_;
        int lossy_;
        std::map<int, connection *> conns_;

        void process_accept();
};

可看到裡面定義了一個map,該map的key其實是connection類指針對應的套接字,我們看構造函數實現

tcpsconn::tcpsconn(chanmgr *m1, int port, int lossytest) 
: mgr_(m1), lossy_(lossytest)
{

    VERIFY(pthread_mutex_init(&m_,NULL) == 0);

    struct sockaddr_in sin;
    memset(&sin, 0, sizeof(sin));
    sin.sin_family = AF_INET;
    sin.sin_port = htons(port);

    tcp_ = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(tcp_ < 0){
        perror("tcpsconn::tcpsconn accept_loop socket:");
        VERIFY(0);
    }

    int yes = 1;
    //設置TCP參數, reuseaddr, nodelay
    setsockopt(tcp_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(yes));
    setsockopt(tcp_, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &yes, sizeof(yes));

    if(bind(tcp_, (sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0){
        perror("accept_loop tcp bind:");
        VERIFY(0);
    }

    if(listen(tcp_, 1000) < 0) {
        perror("tcpsconn::tcpsconn listen:");
        VERIFY(0);
    }

    jsl_log(JSL_DBG_2, "tcpsconn::tcpsconn listen on %d %d\n", port, 
        sin.sin_port);

    if (pipe(pipe_) < 0) {
        perror("accept_loop pipe:");
        VERIFY(0);
    }

    int flags = fcntl(pipe_[0], F_GETFL, NULL);
    flags |= O_NONBLOCK;
    fcntl(pipe_[0], F_SETFL, flags);  //無阻塞管道

    VERIFY((th_ = method_thread(this, false, &tcpsconn::accept_conn)) != 0); 
}
View Code

該構造函數主要是初始化伺服器端連接,然後創建一個線程來等待客戶端的連接,後面處理客戶端連接時,會將連接的客戶端套接字添加到conns_的map中,即創建套接字到connection指針的對應關係,然後遍歷conns_,清除死亡的connection,從而達到及時處理死亡連接的效果。

 


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • jquery easyui使用(三)······datagrid載入數據(未解決) ...
  • 工具幫幫我,tool885.com,成功登錄“Windows 應用商店”。 ...
  • .NET Core中的認證管理解析 0x00 問題來源 在新建.NET Core的Web項目時選擇“使用個人用戶賬戶”就可以創建一個帶有用戶和許可權管理的項目,已經準備好了用戶註冊、登錄等很多頁面,也可以使用AuthorizeAttribute進行各種許可權管理,看起來似乎十分方便。不過生成的代碼都替我 ...
  • WPF設計界面過程中,有時需要設計一種可以手動滑動修改並實時顯示的進度條 進度條,效果如下: 顏色、圖標、節點什麼的,都可以重新替換。 前端XMAL代碼: <UserControl x:Class="WpfApplication4.ProgressBarControl" xmlns="http:// ...
  • myeclipse中使用maven插件的時候,運行run as maven build的時候報錯 Dmaven.multiModuleProjectDirectory system propery is not set. Check $M2_HOME environment variable and ...
  • 一、必備插件 1. babel:es6語法支持,需要babel-perset-es2015(轉換成es5執行)、babel、babel-core(程式執行) 2. commander:自定義命令插件,提供參數的傳遞等 3. liftoff:實現對命令視窗的輸入監聽,以及命令格式化規格。 4. min... ...
  • 直接貼代碼吧,很簡單的代碼 自我感覺效率很低,多線程先不談,每次調用socket.create_connection((ip,port),2)都會創建一個對象,這很影響效率。 ...
  • 首先需要下載jdk: 由於oracle上的下載頁面有跳轉,直接用wget下載下來的只是html頁面。可以用下麵的命令: wget --no-cookies --no-check-certificate --header "Cookie: gpw_e24=http%3A%2F%2Fwww.oracle ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...