（二）Reactor模式
最近一直在看游双的《高性能linux服务器编程》一书，下载链接： http://download.csdn.net/detail/analogous_love/9673008
书上是这么介绍Reactor模式的：
按照这个思路，我写个简单的练习：
1/**
2 *@desc:用reactor模式练习服务器程序，main.cpp
3 *@author: zhangyl
4 *@date: 2016.11.23
5 */
6 #include <iostream>
7 #include <string.h>
8 #include <sys/types.h>
9 #include <sys/socket.h>
10 #include <netinet/in.h>
11 #include <arpa/inet.h> //for htonl() and htons()
12 #include <unistd.h>
13 #include <fcntl.h>
14 #include <sys/epoll.h>
15 #include <signal.h> //for signal()
16 #include <pthread.h>
17 #include <semaphore.h>
18 #include <list>
19 #include <errno.h>
20 #include <time.h>
21 #include <sstream>
22 #include <iomanip> //for std::setw()/setfill()
23 #include <stdlib.h>
24
25 #define WORKER_THREAD_NUM 5
26 #define min(a, b) ((a <= b) ? (a) : (b))
27 int g_epollfd = 0;
28 bool g_bStop = false;
29 int g_listenfd = 0;
30 pthread_t g_acceptthreadid = 0;
31 pthread_t g_threadid[WORKER_THREAD_NUM] = { 0 };
32 pthread_cond_t g_acceptcond;
33 pthread_mutex_t g_acceptmutex;
34 pthread_cond_t g_cond /*= PTHREAD_COND_INITIALIZER*/;
35 pthread_mutex_t g_mutex /*= PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER*/;
36 pthread_mutex_t g_clientmutex;
37 std::list<int> g_listClients;
38 void prog_exit(int signo)
39 {
40 ::signal(SIGINT, SIG_IGN);
41 ::signal(SIGKILL, SIG_IGN);
42 ::signal(SIGTERM, SIG_IGN);
43
44 std::cout << "program recv signal " << signo
45 << " to exit." << std::endl;
46
47 g_bStop = true;
48
49 ::epoll_ctl(g_epollfd, EPOLL_CTL_DEL, g_listenfd, NULL);
50
51 //TODO: 是否需要先调用shutdown()一下？
52 ::shutdown(g_listenfd, SHUT_RDWR);
53 ::close(g_listenfd);
54 ::close(g_epollfd);
55
56 ::pthread_cond_destroy(&g_acceptcond);
57 ::pthread_mutex_destroy(&g_acceptmutex);
58
59 ::pthread_cond_destroy(&g_cond);
60 ::pthread_mutex_destroy(&g_mutex);
61
62 ::pthread_mutex_destroy(&g_clientmutex);
63 }
64 bool create_server_listener(const char* ip, short port)
65 {
66 g_listenfd = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, 0);
67 if (g_listenfd == -1)
68 return false;
69
70 int on = 1;
71 ::setsockopt(g_listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
72 (char *)&on, sizeof(on));
73 ::setsockopt(g_listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT,
74 (char *)&on, sizeof(on));
75
76 struct sockaddr_in servaddr;
77 memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
78 servaddr.sin_family = AF_INET;
79 servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
80 servaddr.sin_port = htons(port);
81 if (::bind(g_listenfd, (sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) == -1)
82 return false;
83
84 if (::listen(g_listenfd, 50) == -1)
85 return false;
86
87 g_epollfd = ::epoll_create(1);
88 if (g_epollfd == -1)
89 return false;
90
91 struct epoll_event e;
92 memset(&e, 0, sizeof(e));
93 e.events = EPOLLIN | EPOLLRDHUP;
94 e.data.fd = g_listenfd;
95 if (::epoll_ctl(g_epollfd, EPOLL_CTL_ADD, g_listenfd, &e) == -1)
96 return false;
97
98 return true;
99 }
100 void release_client(int clientfd)
101 {
102 if (::epoll_ctl(g_epollfd, EPOLL_CTL_DEL, clientfd, NULL) == -1)
103 std::cout << "release client socket failed as call epoll_ctl failed"
104 << std::endl;
105
106 ::close(clientfd);
107 }
108 void* accept_thread_func(void* arg)
109 {
110 while (!g_bStop)
111 {
112 ::pthread_mutex_lock(&g_acceptmutex);
113 ::pthread_cond_wait(&g_acceptcond, &g_acceptmutex);
114 //::pthread_mutex_lock(&g_acceptmutex);
115
116 //std::cout << "run loop in accept_thread_func" << std::endl;
117
118 struct sockaddr_in clientaddr;
119 socklen_t addrlen;
120 int newfd = ::accept(g_listenfd,
121 (struct sockaddr *)&clientaddr, &addrlen);
122 ::pthread_mutex_unlock(&g_acceptmutex);
123 if (newfd == -1)
124 continue;
125
126 std::cout << "new client connected: "
127 << ::inet_ntoa(clientaddr.sin_addr) << ":"
128 << ::ntohs(clientaddr.sin_port) << std::endl;
129
130 //将新socket设置为non-blocking
131 int oldflag = ::fcntl(newfd, F_GETFL, 0);
132 int newflag = oldflag | O_NONBLOCK;
133 if (::fcntl(newfd, F_SETFL, newflag) == -1)
134 {
135 std::cout << "fcntl error, oldflag =" << oldflag
136 << ", newflag = " << newflag << std::endl;
137 continue;
138 }
139
140 struct epoll_event e;
141 memset(&e, 0, sizeof(e));
142 e.events = EPOLLIN | EPOLLRDHUP | EPOLLET;
143 e.data.fd = newfd;
144 if (::epoll_ctl(g_epollfd, EPOLL_CTL_ADD, newfd, &e) == -1)
145 {
146 std::cout << "epoll_ctl error, fd =" << newfd << std::endl;
147 }
148 }
149
150 return NULL;
151 }
152
153 void* worker_thread_func(void* arg)
154 {
155 while (!g_bStop)
156 {
157 int clientfd;
158 ::pthread_mutex_lock(&g_clientmutex);
159 while (g_listClients.empty())
160 ::pthread_cond_wait(&g_cond, &g_clientmutex);
161 clientfd = g_listClients.front();
162 g_listClients.pop_front();
163 pthread_mutex_unlock(&g_clientmutex);
164
165 //gdb调试时不能实时刷新标准输出，用这个函数刷新标准输出，使信息在屏幕上实时显示出来
166 std::cout << std::endl;
167
168 std::string strclientmsg;
169 char buff[256];
170 bool bError = false;
171 while (true)
172 {
173 memset(buff, 0, sizeof(buff));
174 int nRecv = ::recv(clientfd, buff, 256, 0);
175 if (nRecv == -1)
176 {
177 if (errno == EWOULDBLOCK)
178 break;
179 else
180 {
181 std::cout << "recv error, client disconnected, fd = "
182 << clientfd << std::endl;
183 release_client(clientfd);
184 bError = true;
185 break;
186 }
187
188 }
189 //对端关闭了socket，这端也关闭。
190 else if (nRecv == 0)
191 {
192 std::cout << "peer closed, client disconnected, fd = "
193 << clientfd << std::endl;
194 release_client(clientfd);
195 bError = true;
196 break;
197 }
198
199 strclientmsg += buff;
200 }
201
202 //出错了，就不要再继续往下执行了
203 if (bError)
204 continue;
205
206 std::cout << "client msg: " << strclientmsg;
207
208 //将消息加上时间标签后发回
209 time_t now = time(NULL);
210 struct tm* nowstr = localtime(&now);
211 std::ostringstream ostimestr;
212 ostimestr << "[" << nowstr->tm_year + 1900 << "-"
213 << std::setw(2) << std::setfill('0')
214 << nowstr->tm_mon + 1 << "-"
215 << std::setw(2) << std::setfill('0')
216 << nowstr->tm_mday << " "
217 << std::setw(2) << std::setfill('0')
218 << nowstr->tm_hour << ":"
219 << std::setw(2) << std::setfill('0')
220 << nowstr->tm_min << ":"
221 << std::setw(2) << std::setfill('0')
222 << nowstr->tm_sec << "]server reply: ";
223
224 strclientmsg.insert(0, ostimestr.str());
225
226 while (true)
227 {
228 int nSent = ::send(clientfd, strclientmsg.c_str(),
229 strclientmsg.length(), 0);
230 if (nSent == -1)
231 {
232 if (errno == EWOULDBLOCK)
233 {
234 ::sleep(10);
235 continue;
236 }
237 else
238 {
239 std::cout << "send error, fd = "
240 << clientfd << std::endl;
241 release_client(clientfd);
242 break;
243 }
244
245 }
246
247 std::cout << "send: " << strclientmsg;
248 strclientmsg.erase(0, nSent);
249
250 if (strclientmsg.empty())
251 break;
252 }
253 }
254
255 return NULL;
256 }
257 void daemon_run()
258 {
259 int pid;
260 signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
261 //1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
262 //2）在子进程中，fork返回0；
263 //3）如果出现错误，fork返回一个负值；
264 pid = fork();
265 if (pid < 0)
266 {
267 std:: cout << "fork error" << std::endl;
268 exit(-1);
269 }
270 //父进程退出，子进程独立运行
271 else if (pid > 0) {
272 exit(0);
273 }
274 //之前parent和child运行在同一个session里,parent是会话（session）的领头进程,
275 //parent进程作为会话的领头进程，如果exit结束执行的话，那么子进程会成为孤儿进程，并被init收养。
276 //执行setsid()之后,child将重新获得一个新的会话(session)id。
277 //这时parent退出之后,将不会影响到child了。
278 setsid();
279 int fd;
280 fd = open("/dev/null", O_RDWR, 0);
281 if (fd != -1)
282 {
283 dup2(fd, STDIN_FILENO);
284 dup2(fd, STDOUT_FILENO);
285 dup2(fd, STDERR_FILENO);
286 }
287 if (fd > 2)
288 close(fd);
289 }
290
291 int main(int argc, char* argv[])
292 {
293 short port = 0;
294 int ch;
295 bool bdaemon = false;
296 while ((ch = getopt(argc, argv, "p:d")) != -1)
297 {
298 switch (ch)
299 {
300 case 'd':
301 bdaemon = true;
302 break;
303 case 'p':
304 port = atol(optarg);
305 break;
306 }
307 }
308
309 if (bdaemon)
310 daemon_run();
311
312
313 if (port == 0)
314 port = 12345;
315
316 if (!create_server_listener("0.0.0.0", port))
317 {
318 std::cout << "Unable to create listen server: ip=0.0.0.0, port="
319 << port << "." << std::endl;
320 return -1;
321 }
322
323
324 //设置信号处理
325 signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
326 signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
327 signal(SIGINT, prog_exit);
328 signal(SIGKILL, prog_exit);
329 signal(SIGTERM, prog_exit);
330
331 ::pthread_cond_init(&g_acceptcond, NULL);
332 ::pthread_mutex_init(&g_acceptmutex, NULL);
333
334 ::pthread_cond_init(&g_cond, NULL);
335 ::pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL);
336
337 ::pthread_mutex_init(&g_clientmutex, NULL);
338
339 ::pthread_create(&g_acceptthreadid, NULL, accept_thread_func, NULL);
340 //启动工作线程
341 for (int i = 0; i < WORKER_THREAD_NUM; ++i)
342 {
343 ::pthread_create(&g_threadid[i], NULL, worker_thread_func, NULL);
344 }
345
346 while (!g_bStop)
347 {
348 struct epoll_event ev[1024];
349 int n = ::epoll_wait(g_epollfd, ev, 1024, 10);
350 if (n == 0)
351 continue;
352 else if (n < 0)
353 {
354 std::cout << "epoll_wait error" << std::endl;
355 continue;
356 }
357
358 int m = min(n, 1024);
359 for (int i = 0; i < m; ++i)
360 {
361 //通知接收连接线程接收新连接
362 if (ev[i].data.fd == g_listenfd)
363 pthread_cond_signal(&g_acceptcond);
364 //通知普通工作线程接收数据
365 else
366 {
367 pthread_mutex_lock(&g_clientmutex);
368 g_listClients.push_back(ev[i].data.fd);
369 pthread_mutex_unlock(&g_clientmutex);
370 pthread_cond_signal(&g_cond);
371 //std::cout << "signal" << std::endl;
372 }
373
374 }
375
376 }
377
378 return 0;
379 } 程序的功能一个简单的echo服务：客户端连接上服务器之后，给服务器发送信息，服务器加上时间戳等信息后返回给客户端。
使用到的知识点有：
- 条件变量
2.epoll的边缘触发模式
程序的大致框架是：
- 主线程只负责监听侦听socket上是否有新连接，如果有新连接到来，交给一个叫accept的工作线程去接收新连接，并将新连接socket绑定到主线程使用epollfd上去。
- 主线程如果侦听到客户端的socket上有可读事件，则通知另外五个工作线程去接收处理客户端发来的数据，并将数据加上时间戳后发回给客户端。
- 可以通过传递-p port来设置程序的监听端口号；可以通过传递-d来使程序以daemon模式运行在后台。这也是标准linux daemon模式的书写方法。
程序难点和需要注意的地方是：
- 条件变量为了防止虚假唤醒，一定要在一个循环里面调用pthread_cond_wait()函数，我在worker_thread_func()中使用了：
1while (g_listClients.empty())
2 ::pthread_cond_wait(&g_cond, &g_clientmutex); 在accept_thread_func()函数里面我没有使用循环，这样会有问题吗？
- 使用条件变量pthread_cond_wait()函数的时候一定要先获得与该条件变量相关的mutex，即像下面这样的结构：
1mutex_lock(...);
2 while (condition is true)
3 ::pthread_cond_wait(...);
4 //这里可以有其他代码... mutex_unlock(...);
5 //这里可以有其他代码... 因为pthread_cond_wait()如果阻塞的话，它解锁相关mutex和阻塞当前线程这两个动作加在一起是原子的。
- 作为服务器端程序最好对侦听socket调用setsocketopt()设置SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT两个标志，因为服务程序有时候会需要重启（比如调试的时候就会不断重启），如果不设置这两个标志的话，绑定端口时就会调用失败。因为一个端口使用后，即使不再使用，因为四次挥手该端口处于TIME_WAIT状态，有大约2min的MSL（Maximum Segment Lifetime，最大存活期）。这2min内，该端口是不能被重复使用的。你的服务器程序上次使用了这个端口号，接着重启，因为这个缘故，你再次绑定这个端口就会失败（bind函数调用失败）。要不你就每次重启时需要等待2min后再试（这在频繁重启程序调试是难以接收的），或者设置这种SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT立即回收端口使用。
其实，SO_REUSEADDR在windows上和Unix平台上还有些细微的区别，我在libevent源码中看到这样的描述：
1int evutil_make_listen_socket_reuseable(evutil_socket_t sock)
2{
3#ifndef WIN32
4 int one = 1;
5 /* REUSEADDR on Unix means, "don't hang on to this address after the
6 * listener is closed." On Windows, though, it means "don't keep other
7 * processes from binding to this address while we're using it.
8 */
9 return setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void*) &one,
10 (ev_socklen_t)sizeof(one));
11#else
12 return 0;
13#endif
14} 注意注释部分，在Unix平台上设置这个选项意味着，任意进程可以复用该地址；而在windows，不要阻止其他进程复用该地址。也就是在在Unix平台上，如果不设置这个选项，任意进程在一定时间内，不能bind该地址；在windows平台上，在一定时间内，其他进程不能bind该地址，而本进程却可以再次bind该地址。
- epoll_wait对新连接socket使用的是边缘触发模式EPOLLET（edge trigger），而不是默认的水平触发模式（level trigger)。因为如果采取水平触发模式的话，主线程检测到某个客户端socket数据可读时，通知工作线程去收取该socket上的数据，这个时候主线程继续循环，只要在工作线程没有将该socket上数据全部收完，或者在工作线程收取数据的过程中，客户端有新数据到来，主线程会继续发通知（通过pthread_cond_signal()）函数，再次通知工作线程收取数据。这样会可能导致多个工作线程同时调用recv函数收取该客户端socket上的数据，这样产生的结果将会导致数据错乱。
相反，采取边缘触发模式，只有等某个工作线程将那个客户端socket上数据全部收取完毕，主线程的epoll_wait才可能会再次触发来通知工作线程继续收取那个客户端socket新来的数据。
- 代码中有这样一行：
//gdb调试时不能实时刷新标准输出，用这个函数刷新标准输出，使信息在屏幕上实时显示出来 std::cout << std::endl; 如果不加上这一行，正常运行服务器程序，程序中要打印到控制台的信息都会打印出来，但是如果用gdb调试状态下，程序的所有输出就不显示了。我不知道这是不是gdb的一个bug，所以这里加上std::endl来输出一个换行符并flush标准输出，让输出显示出来。（std::endl不仅是输出一个换行符而且是同时刷新输出，相当于fflush()函数）。
程序我部署起来了，你可以使用linux的nc命令或自己写程序连接服务器来查看程序效果，当然也可以使用telnet命令，方法：
linux:
nc 120.55.94.78 12345
或
telnet 120.55.94.78 12345
然后就可以给服务器自由发送数据了，服务器会给你发送的信息加上时间戳返回给你。效果如图：
另外我将这个代码改写了成纯C++11版本，使用CMake编译，为了支持编译必须加上这-std=c++11：
CMakeLists.txt代码如下：
1cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
2 PROJECT(myreactorserver)
3 AUX_SOURCE_DIRECTORY(./ SRC_LIST)
4 SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ./)
5 ADD_DEFINITIONS(-g -W -Wall -Wno-deprecated
6 -DLINUX -D_REENTRANT -D_FILE_OFFSET_BITS=64
7 -DAC_HAS_INFO -DAC_HAS_WARNING -DAC_HAS_ERROR
8 -DAC_HAS_CRITICAL -DTIXML_USE_STL
9 -DHAVE_CXX_STDHEADERS ${CMAKE_CXX_FLAGS}
10 -std=c++11)
11 INCLUDE_DIRECTORIES( ./ )
12 LINK_DIRECTORIES( ./ )
13 set( main.cpp myreator.cpp )
14 ADD_EXECUTABLE(myreactorserver ${SRC_LIST})
15 TARGET_LINK_LIBRARIES(myreactorserver pthread) myreactor.h文件内容：
1/**
2 *@desc: myreactor头文件, myreactor.h
3 *@author: zhangyl
4 *@date: 2016.12.03
5 */
6 #ifndef __MYREACTOR_H__
7 #define __MYREACTOR_H__
8 #include <list>
9 #include <memory>
10 #include <thread>
11 #include <mutex>
12 #include <condition_variable>
13 #define WORKER_THREAD_NUM 5
14 class CMyReactor
15 {
16 public:
17 CMyReactor();
18 ~CMyReactor();
19
20 bool init(const char* ip, short nport);
21 bool uninit();
22
23 bool close_client(int clientfd);
24
25 static void* main_loop(void* p);
26 private:
27 //no copyable
28 CMyReactor(const CMyReactor& rhs);
29 CMyReactor& operator = (const CMyReactor& rhs);
30
31 bool create_server_listener(const char* ip, short port);
32
33 static void accept_thread_proc(CMyReactor* pReatcor);
34 static void worker_thread_proc(CMyReactor* pReatcor);
35 private:
36 //C11语法可以在这里初始化
37 int m_listenfd = 0;
38 int m_epollfd = 0;
39 bool m_bStop = false;
40
41 std::shared_ptr<std::thread> m_acceptthread;
42 std::shared_ptr<std::thread> m_workerthreads[WORKER_THREAD_NUM];
43
44 std::condition_variable m_acceptcond;
45 std::mutex m_acceptmutex;
46
47 std::condition_variable m_workercond ;
48 std::mutex m_workermutex;
49
50 std::list<int> m_listClients;
51 };
52 #endif //!__MYREACTOR_H__ myreactor.cpp文件内容：
1 /**
2 *@desc: myreactor实现文件, myreactor.cpp
3 *@author: zhangyl
4 *@date: 2016.12.03
5 */ #include "myreactor.h"
6 #include <iostream>
7 #include <string.h>
8 #include <sys/types.h>
9 #include <sys/socket.h>
10 #include <netinet/in.h>
11 #include <arpa/inet.h> //for htonl() and htons()
12 #include <fcntl.h>
13 #include <sys/epoll.h>
14 #include <list>
15 #include <errno.h>
16 #include <time.h>
17 #include <sstream>
18 #include <iomanip> //for std::setw()/setfill()
19 #include <unistd.h>
20 #define min(a, b) ((a <= b) ? (a) : (b))
21 CMyReactor::CMyReactor()
22 {
23 //m_listenfd = 0;
24 //m_epollfd = 0;
25 //m_bStop = false;
26 }
27 CMyReactor::~CMyReactor()
28 {
29 }
30 bool CMyReactor::init(const char* ip, short nport)
31 {
32 if (!create_server_listener(ip, nport))
33 {
34 std::cout << "Unable to bind: " << ip
35 << ":" << nport << "." << std::endl;
36 return false;
37 }
38
39
40 std::cout << "main thread id = " << std::this_thread::get_id()
41 << std::endl;
42
43 //启动接收新连接的线程
44 m_acceptthread.reset(new std::thread(CMyReactor::accept_thread_proc, this));
45
46 //启动工作线程
47 for (auto& t : m_workerthreads)
48 {
49 t.reset(new std::thread(CMyReactor::worker_thread_proc, this));
50 }
51
52
53 return true;
54 }
55 bool CMyReactor::uninit()
56 {
57 m_bStop = true;
58 m_acceptcond.notify_one();
59 m_workercond.notify_all();
60
61 m_acceptthread->join();
62 for (auto& t : m_workerthreads)
63 {
64 t->join();
65 }
66
67 ::epoll_ctl(m_epollfd, EPOLL_CTL_DEL, m_listenfd, NULL);
68
69 //TODO: 是否需要先调用shutdown()一下？
70 ::shutdown(m_listenfd, SHUT_RDWR);
71 ::close(m_listenfd);
72 ::close(m_epollfd);
73
74 return true;
75 }
76 bool CMyReactor::close_client(int clientfd)
77 {
78 if (::epoll_ctl(m_epollfd, EPOLL_CTL_DEL, clientfd, NULL) == -1)
79 {
80 std::cout << "close client socket failed as call epoll_ctl failed"
81 << std::endl;
82 //return false;
83 }
84
85
86 ::close(clientfd);
87
88 return true;
89 }
90
91 void* CMyReactor::main_loop(void* p)
92 {
93 std::cout << "main thread id = "
94 << std::this_thread::get_id() << std::endl;
95
96 CMyReactor* pReatcor = static_cast<CMyReactor*>(p);
97
98 while (!pReatcor->m_bStop)
99 {
100 struct epoll_event ev[1024];
101 int n = ::epoll_wait(pReatcor->m_epollfd, ev, 1024, 10);
102 if (n == 0)
103 continue;
104 else if (n < 0)
105 {
106 std::cout << "epoll_wait error" << std::endl;
107 continue;
108 }
109
110 int m = min(n, 1024);
111 for (int i = 0; i < m; ++i)
112 {
113 //通知接收连接线程接收新连接
114 if (ev[i].data.fd == pReatcor->m_listenfd)
115 pReatcor->m_acceptcond.notify_one();
116 //通知普通工作线程接收数据
117 else
118 {
119 {
120 std::unique_lock<std::mutex> guard(pReatcor->m_workermutex);
121 pReatcor->m_listClients.push_back(ev[i].data.fd);
122 }
123
124 pReatcor->m_workercond.notify_one();
125 //std::cout << "signal" << std::endl;
126 }// end if
127
128 }// end for-loop
129 }// end while
130
131 std::cout << "main loop exit ..." << std::endl;
132
133 return NULL;
134 }
135 void CMyReactor::accept_thread_proc(CMyReactor* pReatcor)
136 {
137 std::cout << "accept thread, thread id = "
138 << std::this_thread::get_id() << std::endl;
139
140 while (true)
141 {
142 int newfd;
143 struct sockaddr_in clientaddr;
144 socklen_t addrlen;
145 {
146 std::unique_lock<std::mutex> guard(pReatcor->m_acceptmutex);
147 pReatcor->m_acceptcond.wait(guard);
148 if (pReatcor->m_bStop)
149 break;
150
151 //std::cout << "run loop in accept_thread_proc" << std::endl;
152
153 newfd = ::accept(pReatcor->m_listenfd,
154 (struct sockaddr *)&clientaddr, &addrlen);
155 }
156 if (newfd == -1)
157 continue;
158
159 std::cout << "new client connected: "
160 << ::inet_ntoa(clientaddr.sin_addr) << ":"
161 << ::ntohs(clientaddr.sin_port) << std::endl;
162
163 //将新socket设置为non-blocking
164 int oldflag = ::fcntl(newfd, F_GETFL, 0);
165 int newflag = oldflag | O_NONBLOCK;
166 if (::fcntl(newfd, F_SETFL, newflag) == -1)
167 {
168 std::cout << "fcntl error, oldflag =" << oldflag
169 << ", newflag = " << newflag << std::endl;
170 continue;
171 }
172
173 struct epoll_event e;
174 memset(&e, 0, sizeof(e));
175 e.events = EPOLLIN | EPOLLRDHUP | EPOLLET;
176 e.data.fd = newfd;
177 if (::epoll_ctl(pReatcor->m_epollfd,
178 EPOLL_CTL_ADD, newfd, &e) == -1)
179 {
180 std::cout << "epoll_ctl error, fd =" << newfd << std::endl;
181 }
182 }
183
184 std::cout << "accept thread exit ..." << std::endl;
185 }
186 void CMyReactor::worker_thread_proc(CMyReactor* pReatcor)
187 {
188 std::cout << "new worker thread, thread id = "
189 << std::this_thread::get_id() << std::endl;
190
191 while (true)
192 {
193 int clientfd;
194 {
195 std::unique_lock<std::mutex> guard(pReatcor->m_workermutex);
196 while (pReatcor->m_listClients.empty())
197 {
198 if (pReatcor->m_bStop)
199 {
200 std::cout << "worker thread exit ..." << std::endl;
201 return;
202 }
203
204 pReatcor->m_workercond.wait(guard);
205 }
206
207 clientfd = pReatcor->m_listClients.front();
208 pReatcor->m_listClients.pop_front();
209 }
210
211 //gdb调试时不能实时刷新标准输出，用这个函数刷新标准输出，使信息在屏幕上实时显示出来
212 std::cout << std::endl;
213
214 std::string strclientmsg;
215 char buff[256];
216 bool bError = false;
217 while (true)
218 {
219 memset(buff, 0, sizeof(buff));
220 int nRecv = ::recv(clientfd, buff, 256, 0);
221 if (nRecv == -1)
222 {
223 if (errno == EWOULDBLOCK)
224 break;
225 else
226 {
227 std::cout << "recv error, client disconnected, fd = "
228 << clientfd << std::endl;
229 pReatcor->close_client(clientfd);
230 bError = true;
231 break;
232 }
233
234 }
235 //对端关闭了socket，这端也关闭。
236 else if (nRecv == 0)
237 {
238 std::cout << "peer closed, client disconnected, fd = "
239 << clientfd << std::endl;
240 pReatcor->close_client(clientfd);
241 bError = true;
242 break;
243 }
244
245 strclientmsg += buff;
246 }
247
248 //出错了，就不要再继续往下执行了
249 if (bError)
250 continue;
251
252 std::cout << "client msg: " << strclientmsg;
253
254 //将消息加上时间标签后发回
255 time_t now = time(NULL);
256 struct tm* nowstr = localtime(&now);
257 std::ostringstream ostimestr;
258 ostimestr << "[" << nowstr->tm_year + 1900 << "-"
259 << std::setw(2) << std::setfill('0') << nowstr->tm_mon + 1 << "-"
260 << std::setw(2) << std::setfill('0') << nowstr->tm_mday << " "
261 << std::setw(2) << std::setfill('0') << nowstr->tm_hour << ":"
262 << std::setw(2) << std::setfill('0') << nowstr->tm_min << ":"
263 << std::setw(2) << std::setfill('0') << nowstr->tm_sec << "]server reply: ";
264
265 strclientmsg.insert(0, ostimestr.str());
266
267 while (true)
268 {
269 int nSent = ::send(clientfd, strclientmsg.c_str(),
270 strclientmsg.length(), 0);
271 if (nSent == -1)
272 {
273 if (errno == EWOULDBLOCK)
274 {
275 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
276 continue;
277 }
278 else
279 {
280 std::cout << "send error, fd = "
281 << clientfd << std::endl;
282 pReatcor->close_client(clientfd);
283 break;
284 }
285
286 }
287
288 std::cout << "send: " << strclientmsg;
289 strclientmsg.erase(0, nSent);
290
291 if (strclientmsg.empty())
292 break;
293 }
294 }
295 }
296 bool CMyReactor::create_server_listener(const char* ip, short port)
297 {
298 m_listenfd = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, 0);
299 if (m_listenfd == -1)
300 return false;
301
302 int on = 1;
303 ::setsockopt(m_listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
304 (char *)&on, sizeof(on));
305 ::setsockopt(m_listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT,
306 (char *)&on, sizeof(on));
307
308 struct sockaddr_in servaddr;
309 memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
310 servaddr.sin_family = AF_INET;
311 servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
312 servaddr.sin_port = htons(port);
313 if (::bind(m_listenfd, (sockaddr *)&servaddr,
314 sizeof(servaddr)) == -1)
315 return false;
316
317 if (::listen(m_listenfd, 50) == -1)
318 return false;
319
320 m_epollfd = ::epoll_create(1);
321 if (m_epollfd == -1)
322 return false;
323
324 struct epoll_event e;
325 memset(&e, 0, sizeof(e));
326 e.events = EPOLLIN | EPOLLRDHUP;
327 e.data.fd = m_listenfd;
328 if (::epoll_ctl(m_epollfd, EPOLL_CTL_ADD, m_listenfd, &e) == -1)
329 return false;
330
331 return true;
332 } main.cpp文件内容：
1/**
2 *@desc: 用reactor模式练习服务器程序
3 *@author: zhangyl
4 *@date: 2016.12.03
5 */
6
7#include <iostream>
8#include <signal.h> //for signal()
9#include<unistd.h>
10#include <stdlib.h> //for exit()
11#include <sys/types.h>
12#include <sys/stat.h>
13#include <fcntl.h>
14#include "myreactor.h"
15
16CMyReactor g_reator;
17
18void prog_exit(int signo)
19{
20 std::cout << "program recv signal " << signo
21 << " to exit." << std::endl;
22
23 g_reator.uninit();
24}
25
26void daemon_run()
27{
28 int pid;
29 signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
30 //1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
31 //2）在子进程中，fork返回0；
32 //3）如果出现错误，fork返回一个负值；
33 pid = fork();
34 if (pid < 0)
35 {
36 std:: cout << "fork error" << std::endl;
37 exit(-1);
38 }
39 //父进程退出，子进程独立运行
40 else if (pid > 0)
41 {
42 exit(0);
43 }
44 //之前parent和child运行在同一个session里,parent是会话（session）的领头进程,
45 //parent进程作为会话的领头进程，如果exit结束执行的话，那么子进程会成为孤儿进程，并被init收养。
46 //执行setsid()之后,child将重新获得一个新的会话(session)id。
47 //这时parent退出之后,将不会影响到child了。
48 setsid();
49 int fd;
50 fd = open("/dev/null", O_RDWR, 0);
51 if (fd != -1)
52 {
53 dup2(fd, STDIN_FILENO);
54 dup2(fd, STDOUT_FILENO);
55 dup2(fd, STDERR_FILENO);
56 }
57 if (fd > 2)
58 close(fd);
59}
60
61
62int main(int argc, char* argv[])
63{
64 //设置信号处理
65 signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
66 signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
67 signal(SIGINT, prog_exit);
68 signal(SIGKILL, prog_exit);
69 signal(SIGTERM, prog_exit);
70
71 short port = 0;
72 int ch;
73 bool bdaemon = false;
74 while ((ch = getopt(argc, argv, "p:d")) != -1)
75 {
76 switch (ch)
77 {
78 case 'd':
79 bdaemon = true;
80 break;
81 case 'p':
82 port = atol(optarg);
83 break;
84 }
85 }
86
87 if (bdaemon)
88 daemon_run();
89
90
91 if (port == 0)
92 port = 12345;
93
94
95 if (!g_reator.init("0.0.0.0", 12345))
96 return -1;
97
98 g_reator.main_loop(&g_reator);
99
100 return 0;
101} 完整实例代码下载地址：
普通版本：https://pan.baidu.com/s/1o82Mkno
C++11版本：https://pan.baidu.com/s/1dEJdrih
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原始发表：2018-04-07，如有侵权请联系?cloudcommunity@tencent.com 删除
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