libevent源码分析

fm971

libevent实现了网络IO,timer,signal的事件触发机制. 可以很方便的应用于event-driven服务器中,作为其底层事件处理模块. 比较成功的案例有 memcache(分布式缓存), PLB(负载均衡器)等.
  最近研究了一下libevent的源码, 版本是1.3b,可以大概分成几个模块:
♦ 事件处理框架
♦ 事件引擎模块
♦ Buffer管理模块
♦ 信号处理模块
1. 事件处理框架
1.1 event_init() 初始化
  首先要隆重介绍event_base对象:
struct event_base {
    const struct eventop *evsel;
    void *evbase;
    int event_count;        /* counts number of total events */
    int event_count_active; /* counts number of active events */
   
    int event_gotterm;      /* Set to terminate loop */
        
    /* active event management */
    struct event_list **activequeues;
    int nactivequeues;
    struct event_list eventqueue;
    struct timeval event_tv;
    RB_HEAD(event_tree, event) timetree;
};
   event_base对象整合了事件处理的一些全局变量,  角色是event对象的"总管家", 他包括了事件引擎函数对象(evsel, evbase), 当前入列事件列表(event_count, event_count_active, eventqueue), 全局终止信号(event_gotterm), 活跃事件列表(avtivequeues), 事件队列树(timetree)...
   初始化时创建event_base对象, 选择 当前OS支持的事件引擎(epoll, poll, select...)并初始化, 创建全局信号队列(signalqueue), 活跃队列的内存分配( 根据设置的priority个数,默认为1).
1.2 event_set() 事件定义
    event_set来设置event对象,包括所有者event_base对象, fd, 事件(EV_READ| EV_WRITE), 回掉函数和参数,事件优先级是当前event_base的中间级别(current_base->nactivequeues/2). event对象的定义见下:
struct event {
    TAILQ_ENTRY (event) ev_next;
    TAILQ_ENTRY (event) ev_active_next;
    TAILQ_ENTRY (event) ev_signal_next;
    RB_ENTRY (event) ev_timeout_node;
    struct event_base *ev_base;
    int ev_fd;
    short ev_events;
    short ev_ncalls;
    short *ev_pncalls;  /* Allows deletes in callback */
    struct timeval ev_timeout;
    int ev_pri;     /* smaller numbers are higher priority */
    void (*ev_callback)(int, short, void *arg);
    void *ev_arg;
    int ev_res;     /* result passed to event callback */
    int ev_flags;
};
1.3 event_add() 事件添加:
   int event_add(struct event *ev, struct timeval *tv)
   这个接口有两个参数, 第一个是要添加的事件, 第二个参数作为事件的超时值(timer). 如果该值非NULL, 在添加本事件的同时添加超时事件(EV_TIMEOUT)到时间队列树(timetree), 根据事件类型处理如下:   
   EV_READ  =>  EVLIST_INSERTED  => eventqueue
   EV_WRITE  =>  EVLIST_INSERTED  => eventqueue
   EV_TIMEOUT => EVLIST_TIMEOUT => timetree
  EV_SIGNAL  => EVLIST_SIGNAL => signalqueue
1.4 event_base_loop() 事件处理主循环
   这里是事件的主循环,只要flags不是设置为EVLOOP_NONBLOCK, 该函数就会一直循环监听事件/处理事件.
   每次循环过程中, 都会处理当前触发(活跃)事件:
   (a). 检测当前是否有信号处理(gotterm, gotsig), 这些都是全局参数,不适合多线程
   (b). 时间更新,找到离当前最近的时间事件, 得到相对超时事件tv
   (c). 调用事件引擎的dispatch wait事件触发, 超时值为tv, 触发事件添加到activequeues
   (d). 处理活跃事件, 调用caller的callbacks (event_process_acitve)
2. 事件引擎模块 :
   Linux下有多种I/O复用机制, .来处理多路事件监听, 常见的有epoll, poll, select, 按照优先级排下来为:
evport
kqueue
epoll
devpoll
rtsig
poll
select
   在event_init()选择事件引擎时,按照优先级从上向下检测, 如果检测成功,当前引擎被选中.每个引擎需要定义几个处理函数,以epoll为例:
struct eventop epollops = {
    "epoll",
    epoll_init,
    epoll_add,
    epoll_del,
    epoll_recalc,
    epoll_dispatch,
    epoll_dealloc
};
3. Buffer管理模块:
   libevent定义了自己的buffer管理机制evbuffer, 支持多种类型数据的read/write功能, 包括不定长字符串,buffer中内存采用预分配/按需分配结合的方式, 可以比较方便的管理多个数据结构映射到内存buffer.
   需要拉出来介绍的是evbuffer_expand()函数, 当内部内存不够时,需要expand, 这里采用预分配的方式,如果需要长度
4.  信号处理模块
   信号处理单独提出来,主要是libevent的信号处理比较轻巧, 从而很好融合到event机制.
   singal模块初始化(evsignal_init)时, 创建了UNIX域socket ( pipe)作为内部消息传递桥梁:
    if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, ev_signal_pair) == -1)
        event_err(1, "%s: socketpair", __func__);
    FD_CLOSEONEXEC(ev_signal_pair[0]);
    FD_CLOSEONEXEC(ev_signal_pair[1]);
    fcntl(ev_signal_pair[0], F_SETFL, O_NONBLOCK);
    event_set(&ev_signal, ev_signal_pair[1], EV_READ,
        evsignal_cb, &ev_signal);
    ev_signal.ev_flags |= EVLIST_INTERNAL;
   evsignal_add(), 添加信号事件, 关联信号处理方法(sigaction)
   实际运行过程中,如果某singal发生, 对应的信号处理方法被调用, write a character to pipe
   同时pipe的另一端被激活, 添加信号到singalqueue, 在事件循环中evsignal_process处理信号callbacks
5. 其他资料:
libevent官方网址:   
http://www.monkey.org/~provos/libevent/

比较好的文档:
http://unx.ca/log/category/libevent/
本文来自CSDN博客，转载请标明出处：
http://blog.csdn.net/karlxu/archive/2007/09/30/1808095.aspx


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/97093/showart_1967713.html