网站建设管理与维护功能意义,嘉兴市南湖区建设局网站,wordpress标签库 导入,广州优化营商环境条例1、首先IO模型的内容。 感觉可以简单理解为#xff1a;我们写代码时#xff0c;在基础的 IO 操作上做了一些其他的策略#xff0c;根据策略的不同#xff0c;一般有阻塞IO和非阻塞IO 1、阻塞IO 就是在操作的时候#xff0c;比如网络通信中#xff0c;某一线程使用下面这…1、首先IO模型的内容。 感觉可以简单理解为我们写代码时在基础的 IO 操作上做了一些其他的策略根据策略的不同一般有阻塞IO和非阻塞IO 1、阻塞IO 就是在操作的时候比如网络通信中某一线程使用下面这三个函数接收数据的时候都有flags参数就可以设定成非阻塞 MSG_DONTWAIT这样就不会将本线程的运行卡在这个函数这里可以进行其他的操作了。 ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);这也有问题因为本线程既然调用这个函数了就是用它获取信息的现在设定成非阻塞后。没有信息直接就做别的事情怎么去继续读取信息呢? 这就只能来回的循环这一步来进行查询信息是否已经从内核态读取到了用户态这样次数多了也是浪费CPU资源。所以用select和epoll等来解决这个问题。 这个IO的话我理解上它是我们调用函数比如recvread这样的系统调用函数时会对内核进行访问读取数据当有数据准备好时从内核空间拷贝到用户空间或者说会直接读取到我们在程序中自己设定的存储空间中。
简单说就是这样的过程 从 磁盘---》内核空间 -----》用户空间程序存储区 比如 read( int fd, void *buf , size_t count); //buf 就是我们设定的程序存储空间。fd的话就是磁盘中的文件对应的文件描述符 / 或者网络通信链接的connfd等 2、怎么实现线程安全 1、首先线程安全这个问题基本上就是指对共享资源的访问是安全的只要提到就一定是发生在多线程的情况下并且这个问题是针对多个线程访问同一共享资源的情况线程共享堆区静态变量全局变量还有文件系统的东西等 当多个线程对同一资源进行“写”操作的时候或者说对同一资源进行改动的时候会不会出现问题。而我们使用多线程就是为了能够执行更多的任务做更多的功能提高效率且线程之间一定需要有隔离不能乱掺和其他线程的工作 比如我们其中一个线程对配置文件进行读取操作读取后使用配置信息进行工作。 但是在我们读取完之前另外一个线程对配置文件进行了更新迭代这种情况下其他正在读取配置文件的线程可能就读取不到需要的信息也就不能进行接下来的工作这多线程不就崩了其他能解决的方法很多比如循环读取验证配置信息但是这样不是更加浪费时间资源在这个配置文件的读取校验上。 互斥锁解决线程安全的问题 使用互斥锁就是挺好使的一个机制使用互斥锁对共享资源进行上锁或者说更细节一些的我们在每一个可能会导致多线程访问共享资源的点上都使用互斥锁去给共享资源上个锁这样就安全了一定记得解锁 接Socket网络编程-池化的思路-CSDN博客 互斥锁的使用信息上篇内容写过需要注意的一个点就是当上锁后这个锁到解锁的代码区域里如果访问到贡献资源就是自己单独访问其他线程都需要等待本线程访问完释放这个共享资源才行。 其他的线程如果访问不到运行到pthread_cond_wait时这个函数本身就会自动给这个线程解锁被条件变量阻塞在这里等到被唤醒后再次去进行资源访问如果还不行可能就还需要阻塞在这里等下一次唤醒不过一般这时候就已经可以访问贡献资源了。 2、对栈区和寄存器的访问是独有的。 2、Reactor模型
C实现算法的一些巧妙点-CSDN博客
1、Socket函数的具体应用过程
这里以读事件做示例核心功能就是使用服务器实现读操作使用 epoll_wait 监听socket等就绪事件一般就是文件描述符sockfd关联的客户端链接 1、其中比较特别的就是我们使用线程时进行任务处理的就是pthread_create 的回调函数这里我们就需要注册这个函数。 还需要注册监听的事件将相应的事件加到epollfd中epoll_ctl()。
注册简单说提前设定好函数功能和监听的事件当代码运行到相应的位置时会去调用或者处理这些事件下面文章也有介绍Linux 信号和信号量小记-CSDN博客 2另外呢就是accept这个函数之前也写过这个函数只从listen 管理的两个队列全链接和半链接队列中从全连接队列取出一个已经链接的客户端fd生成一个新的文件描述符具体如下。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); accept()系统调用 用于基于连接的套接字类型(SOCK_STREAM, SOCK_SEQPACKET)。它从监听套接字sockfd的阻塞连接队列中提取第一个连接请求创建一个新的连接套接字并返回一个引用该套接字的新文件描述符。新创建的套接字未处于监听状态。原始套接字sockfd不受此调用的影响。从sockfd关联的的队列中提取第一个链接请求 再创建新的套接字这个新的也需要我们设置添加进监听集合中这个新的套接字就代表原来的链接请求。 select 函数 select()允许程序监视多个文件描述符直到一个或多个文件描述符“准备好”进行某类I/O操作。如果可以执行相应的I/O操作(例如read(2)或足够小的write(2))而不阻塞则认为文件描述符已准备就绪到底什么时候算就绪后面还得研究清楚 这个应该是和内核空间链接的文件描述符的读写缓冲区的设定有关达到条件可读可写接Socket网络编程-池化的思路-CSDN博客这篇里面有写每个sockfd创建的时候都有读写缓冲区。类似我们写一个char * buf[ 1024] ,可以设定字节的大小比如内容超过50字节可读内容小于100字节可写入等---- 这个具体问题后面找找源码看看。 2、select示例程序 这是一个服务器简单代码只是将一个客户端发过来的消息转发给其他的客户端类似我们的消息群发 int main(int argc, char *argv[]){// ./serverARGS_CHECK(argc,3);int sockFd socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);ERROR_CHECK(sockFd,-1,socket);int optval 1;int ret setsockopt(sockFd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,optval,sizeof(int));ERROR_CHECK(ret,-1,setsockopt);struct sockaddr_in addr;addr.sin_family AF_INET;addr.sin_port htons(atoi(argv[2]));addr.sin_addr.s_addr inet_addr(argv[1]);ret bind(sockFd,(struct sockaddr *)addr,sizeof(addr));ERROR_CHECK(ret,-1,bind);ret listen(sockFd,10);ERROR_CHECK(ret,-1,listen);fd_set rdset;//单纯地去保存就绪的fdfd_set monitorSet;//使用一个单独的监听集合FD_ZERO(monitorSet);FD_SET(sockFd,monitorSet);char buf[4096] {0};int netFdArr[10] {0};int curConn 0;//服务端不再监听标准输入 //服务端的功能处理新的客户端 监听sockFd//处理客户端发送的消息的转发
//这里使用monitor做所有文件描述符的监听集合使用rdset 只监听已经就绪的链接fd就绪的标准
//就是accept从listen的已连接队列中取到的链接fd然后将其加入select监听中看看是可读还是可写while(1){memcpy(rdset,monitorSet,sizeof(fd_set));select(20,rdset,NULL,NULL,NULL);
//select 能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——可读写或是异常。if(FD_ISSET(sockFd,rdset)){netFdArr[curConn] accept(sockFd,NULL,NULL); //此时从listen的全链接队列取出一个生成新的netfdAddr这时这个链接的fd还不知道有没有就绪ERROR_CHECK(netFdArr[curConn],-1,accept);FD_SET(netFdArr[curConn],monitorSet); //这里加入总的监听集合中因为rdset是从总的监听集合的来的所以需要先加进去再转移给rdset使用select再进行监听。printf(new connect is accepted!,curConn %d\n, curConn);curConn; }for(int i 0;i curConn; i){if(FD_ISSET(netFdArr[i],rdset)){ //这个循环只是查找已经读写就绪的fd之后循环将数据转发给除了发送方以外的客户端bzero(buf,sizeof(buf));recv(netFdArr[i],buf,sizeof(buf),0);//这里从当前的链接客户端 读取信息for(int j 0; j curConn; j){ //这里循环查询将信息转发给除了自己以外的客户端if(j i){continue;}send(netFdArr[j],buf,strlen(buf),0);}}}}close(sockFd);
} 3、模型代码使用epoll
EPOLLIN 可读
EPOLLOUT可写
过程就是 使用epoll_ctl将服务端关联的sockfd 添加监听的时候就相当于将所有的链接请求加入到了监听中。而epoll_wait 就是返回这些被监听的链接中已经就绪的链接是一个链表结构这些链接fd也可以使用就是需要判断是不是sockfd链接如果是别的文件描述符就出错了。 这是一个简单的测试案例 #include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include error.h
#include sys/epoll.h#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h#include iostream
#include stringusing std::string;
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;void test()
{// 1、创建监听服务器的套接字int listenfd socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);if(listenfd-1){perror(socket);return;}struct sockaddr_in serveraddr;memset(serveraddr, 0, sizeof(serveraddr));serveraddr.sin_family AF_INET;serveraddr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);serveraddr.sin_port htons(8888);socklen_t length sizeof(serveraddr);//端口重用int opt 1;int setAddResusetRet setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR, opt, sizeof(opt));if(-1 setAddResusetRet){perror(set sockoptADDR is error);return ;}int setPortReuseRet setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, opt, sizeof(opt));if(-1 setPortReuseRet){perror(set sockoptPORT is error);return ;}//2、服务器绑定网络地址信息if(::bind(listenfd,(struct sockaddr *)serveraddr, sizeof(serveraddr))0){perror(bind);return;}printf(server is listenning ...\n);//3、让服务器开始监听//listenfd 跟所有的新连接打交道if(::listen(listenfd, 128) 0){perror(listen);close(listenfd);return;}int efd epoll_create1(0); //底层实现实现使用红黑树还会有个就绪链表struct epoll_event ev;ev.events EPOLLIN | EPOLLOUT; //注册的epoll事件类型可读和可写ev.data.fd listenfd;//epoll 要进行监听操作对listenfd的读写事件进行监听////Reactor 注册读就绪事件int ret ::epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,ev); //将socket的listenfd加入epoll的监听中efd//不过这个接口套接字添加到监听中后是在什么地位还不清楚//更像是加入了一个接口门户可以通过它可以链接各个客户端的sockfd//accept从listen的全链接队列取出已经链接的请求事件if(ret 0){perror(epoll_ctl1);close(listenfd);close(efd);return ;}//就绪事件队列设置struct epoll_event * evtList (struct epoll_event *)malloc(1024 *sizeof(struct epoll_event)); while(1){int ready ::epoll_wait(efd,evtList,1024,3000); //evtlist 就是epoll_wait 执行后得到的可用客户端链接文件描述符的列表//和select功能一样起到一个监听的作用//在整个结构中这里是只起到监听功能的和用链表结构表示出来已经就绪的客户端链接for(int idx 0; idx ready; idx){if((evtList[idx].data.fd listenfd) (evtList[idx].events EPOLLIN)){ //判断是否时sockfd就绪还是其他的文件描述符就绪//这里表示有就绪的链接fd使用accept获取新连接且可读(这里有个问题就是evtlist 就是返回的可用文件描述符//为什么不直接拿来用呢非要经过accept的处理还没有具体弄清楚过程后面再写)int peerfd accept(listenfd,NULL,NULL); //TCPConnection connectpeerfd//将新链接添加到epoll的监听实例中struct epoll_event evt;evt.data.fd peerfd;evt.events EPOLLIN | EPOLLOUT |EPOLLERR;ret ::epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_ADD,peerfd,evt);if(ret 0){perror(epoll_ctl);continue;}//新链接到来之后的处理printf( new connection has connected , fd %d\n,peerfd);// 此处可以记录日志使用log4CPP 完成//个性化定制 》事件处理器//也可以调用线程去安排处理别的任务等}else{char buff[128] {0};if(evtList[idx].events EPOLLIN){int fd evtList[idx].data.fd;int ret ::recv(fd,buff,sizeof(buff),0);if(ret 0){//表示获取到的数据大于0可能是序列化的数据//对应用层数据进行分析//拿到最终数据后进行业务逻辑处理////处理完后是否需要返回给客户ret send(fd ,buff, strlen(buff),0);}else if(ret 0){printf(connection has closed \n);struct epoll_event ev;ev.data.fd fd;epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_DEL,fd, ev); //将fd和其事件信息从监听结构中删除//可以记录日志信息//或者其他工作信息}}}}}close(listenfd);
}int main()
{test();return 0;
} //本来想这一次写详细些Reactor模型的池化和其他东西但是越写思考的东西越多下一篇再写
