muduo中封装fd的Socket类和分发Channel的Acceptor类

文章目录

一、Socket类
- 1. Socket.h
- 2. Socket.cc
二、Accept类
- 1. Acceptor.h
- 2. Acceptor.cc

一、Socket类

用于封装fd、bind、listen、accept等操作

1. Socket.h

#include "noncopyable.h"struct tcp_info;class InetAddress;class Socket : noncopyable{public:explicit Socket(int sockfd): sockfd_(sockfd){}~Socket();int fd() const { return sockfd_; }void bindAddress(const InetAddress& localaddr);   // 将ip port绑定到listenfdvoid listen();int accept(InetAddress* peeraddr);                // 调用accept获取和客户通信的fdvoid shutdownWrite();                             // tcp socket是全双工通信，这是关闭监听套接字sockfd_写端void setTcpNoDelay(bool on);                      // 数据不进行tcp缓冲void setReuseAddr(bool on);void setReusePort(bool on);void setKeepAlive(bool on);private:const int sockfd_;  // 这就是服务器用于监听客户端的listenfd
};

2. Socket.cc

shutdown函数

#include "Socket.h"
#include "Logger.h"
#include "InetAddress.h"#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <netinet/in.h>Socket::~Socket(){::close(sockfd_);
}// 将服务器本地ip port绑定到listenfd
void Socket::bindAddress(const InetAddress& localaddr){if(0 > ::bind(sockfd_, (sockaddr*)localaddr.getSockAddr(), sizeof(sockaddr_in))){LOG_FATAL("bind sockfd:%d fail \n", sockfd_);}
}void Socket::listen(){if(0 > ::listen(sockfd_, 1024)){LOG_FATAL("listen sockfd:%d fail \n", sockfd_);}
}// 调用accept获取和客户通信的fd
// 上层调用accept，传入InetAddress对象peeraddr的地址，并且把客户的addr写入输出参数peeraddr
int Socket::accept(InetAddress* peeraddr){sockaddr_in addr;socklen_t len = sizeof(addr);::memset(&addr, 0, sizeof(addr));int connfd = ::accept4(sockfd_, (sockaddr*)&addr, &len, SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC);if(connfd >= 0){peeraddr->setSockAddr(addr);}return connfd;
}// tcp socket是全双工通信，这是关闭监听套接字sockfd_写端
void Socket::shutdownWrite(){// 关闭监听套接字的写端if(::shutdown(sockfd_, SHUT_WR)){LOG_ERROR("Socket::shutdownWrite error");}
}            // 数据不进行tcp缓冲
void Socket::setTcpNoDelay(bool on){int optval = on ? 1 : 0;// TCP_NODELAY禁用Nagle算法，TCP_NODELAY包含在 <netinet/tcp.h>::setsockopt(sockfd_, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &optval, sizeof(optval));
}void Socket::setReuseAddr(bool on){int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));
}void Socket::setReusePort(bool on){int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &optval, sizeof(optval));
}void Socket::setKeepAlive(bool on){int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &optval, sizeof(optval));
}

写accept时，犯了两个错误：

len没有初始化
返回的connfd没有设置为非阻塞

错误的Socket::accept如下：

int Socket::accept(InetAddress* peeraddr){// 写accept时，犯的错误有：len没初始化，返回的connfd没有设置非阻塞sockaddr_in addr;socklen_t len;::memset(&addr, 0, sizeof(addr));int connfd = ::accept(sockfd_, (sockaddr*)&addr, &len);if(connfd >= 0){peeraddr->setSockAddr(addr);}return connfd;
}

int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);

二、Accept类

Acceptor工作在mainReactor，用于监听新用户的连接，将与客户端通信的fd打包成Channel，muduo采用轮询算法找一个subloop，将其唤醒，把打包好的Channel给subloop

1. Acceptor.h

成员变量acceptSocket_：封装了listenfd，用于监听新用户的连接
成员变量acceptChannel_：封装了listenfd，以及感兴趣的事件events和发生的事件revents
成员变量loop_：通过事件循环监听listenfd，也就是mainLoop
成员变量newConnectionCallback_：如果一个客户端连接成功，Acceptor返回一个Channel给TcpServer，TcpServer会通过轮询唤醒一个subLoop，并把新客户端的Channel给subLoop，而这些事情都是交给一个回调函数做的，即newConnectionCallback_

此处TcpServer流程待修改

#pragma once#include "noncopyable.h"
#include "Socket.h"
#include "Channel.h"
#include "EventLoop.h"#include <functional>class EventLoop;
class InetAddress;class Acceptor : noncopyable{public:using NewConnetionCallback = std::function<void(int sockfd, const InetAddress&)>;Acceptor(EventLoop* loop, const InetAddress& listenAddr, bool reuseport);~Acceptor();void setNewConnectionCallback(const NewConnetionCallback& cb){newConnetionCallback_ = std::move(cb);}bool listening(){ return listening_; }void listen();private:void handleRead();EventLoop* loop_;Socket acceptSocket_;Channel acceptChannel_;NewConnetionCallback newConnetionCallback_;bool listening_;
};

成员函数handleRead：服务器的listenfd发生读事件调用，即新用户连接

2. Acceptor.cc

socket函数第二个参数type

SOCK_NONBLOCK：非阻塞形式，没有事件发生立刻返回
SOCK_CLOEXEC：fork之后子进程会继承父进程所有的文件描述符，此时子进程会关闭这些继承来的文件描述符

#include "Acceptor.h"
#include "Logger.h"
#include "InetAddress.h"#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>static int createNonblocking(){// 创建listenfdint sockfd = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP);if(sockfd <= 0){LOG_FATAL("%s:%s:%d listen socket crete err:%d \n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, errno);}return sockfd;
}Acceptor::Acceptor(EventLoop* loop, const InetAddress& listenAddr, bool reuseport): loop_(loop), acceptSocket_(createNonblocking())             // Socket的构造函数需要一个int参数，createNonblocking()返回值就是int, acceptChannel_(loop, acceptSocket_.fd())       // 第一个参数就是Channel所属的EventLoop, listening_(false)
{acceptSocket_.setReuseAddr(true);acceptSocket_.setReusePort(true);acceptSocket_.bindAddress(listenAddr);        // bind// 当我们TcpServer调用start方法时，就会启动Acceptor的listen方法// 有新用户连接时，要执行一个回调，这个方法会将和用户连接的fd打包成Channel，然后交给subloop// 下面就是注册包装了listenfd的Channel发生读事件后，需要执行的回调函数，，Acceptor只管理封装了listenfd的Channel，只需要注册读事件的回调acceptChannel_.setReadCallBack(std::bind(&Acceptor::handleRead, this));
}Acceptor::~Acceptor(){acceptChannel_.disableAll();acceptChannel_.remove();
}void Acceptor::listen(){listening_ = true;              // 开始监听acceptSocket_.listen();         // 调用底层的::listenacceptChannel_.enableReading(); // 将acceptChannel_注册到Poller，或者在Poller更新自己感兴趣的事件
}// 服务器的listenfd发生读事件调用，即新用户连接
void Acceptor::handleRead(){InetAddress peerAddr;  // 客户端地址int connfd = acceptSocket_.accept(&peerAddr);if(connfd >= 0){if(newConnetionCallback_){newConnetionCallback_(connfd, peerAddr);  // 轮询找到subloop，唤醒并分发封装connfd的Channel}else{// 如果没有设置新用户连接的回调操作，就关闭连接::close(connfd);}}else{// accept出错LOG_ERROR("%s:%s:%d accept err:%d \n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, errno);if(errno == EMFILE){// 打开的fd达到上限LOG_ERROR("%s:%s:%d the open fd exceeding the resource limit\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);}}
}

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