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        之前的博文讲了怎么实现线程、锁、内存分配、日志等功能的跨平台。Libevent最重要的跨平台功能还是实现了多路IO接口的跨平台(即Reactor模式)。这使得用户可以在不同的平台使用统一的接口。这篇博文就是来讲解Libevent是怎么实现这一点的。

        Libevent在实现线程、内存分配、日志时，都是使用了函数指针和全局变量。在实现多路IO接口上时，Libevent也采用了这种方式，不过还是有点差别的。

相关结构体：

        现在来看一下event_base结构体，下面代码只列出了本文要讲的内容：

[cpp] view plain copy //event-internal.h文件  struct event_base {      const struct eventop *evsel;      void *evbase;        …  };      struct eventop {      const char *name; //多路IO复用函数的名字        void *(*init)(struct event_base *);        int (*add)(struct event_base *, evutil_socket_t fd, short old, short events, void *fdinfo);      int (*del)(struct event_base *, evutil_socket_t fd, short old, short events, void *fdinfo);      int (*dispatch)(struct event_base *, struct timeval *);      void (*dealloc)(struct event_base *);        int need_reinit; //是否要重新初始化      //多路IO复用的特征。参考http://blog.csdn.net/luotuo44/article/details/38443569      enum event_method_feature features;      size_t fdinfo_len; //额外信息的长度。有些多路IO复用函数需要额外的信息  };  

        可以看到event_base结构体中有一个struct eventop类型指针。而这个struct eventop结构体的成员就是一些函数指针。名称也像一个多路IO复用函数应该有的操作：add可以添加fd，del可以删除一个fd，dispatch可以进入监听。明显只要给event_base的evsel成员赋值就能使用对应的多路IO复用函数了。

 

选择后端：

可供选择的后端：

        现在来看一下有哪些可以用的多路IO复用函数。其实在Libevent的源码目录中，已经为每一个多路IO复用函数专门创建了一个文件，如select.c、poll.c、epoll.c、kqueue.c等。

        打开这些文件就可以发现在文件的前面都会声明一些多路IO复用的操作函数，而且还会定义一个struct eventop类型的全局变量。如下面代码所示：

[cpp] view plain copy //select.c文件  static void *select_init(struct event_base *);  static int select_add(struct event_base *, int, short old, short events, void*);  static int select_del(struct event_base *, int, short old, short events, void*);  static int select_dispatch(struct event_base *, struct timeval *);  static void select_dealloc(struct event_base *);    const struct eventop selectops = {      "select",      select_init,      select_add,      select_del,      select_dispatch,      select_dealloc,      0, /* doesn't need reinit. */      EV_FEATURE_FDS,      0,  };    //poll.c文件  static void *poll_init(struct event_base *);  static int poll_add(struct event_base *, int, short old, short events, void *_idx);  static int poll_del(struct event_base *, int, short old, short events, void *_idx);  static int poll_dispatch(struct event_base *, struct timeval *);  static void poll_dealloc(struct event_base *);    const struct eventop pollops = {      "poll",      poll_init,      poll_add,      poll_del,      poll_dispatch,      poll_dealloc,      0, /* doesn't need_reinit */      EV_FEATURE_FDS,      sizeof(struct pollidx),  };  

       

如何选定后端：

        看到这里，读者想必已经知道，只需将对应平台的多路IO复用函数的全局变量赋值给event_base的evsel变量即可。可是怎么让Libevent根据不同的平台选择不同的多路IO复用函数呢？另外像大部分OS都会实现select、poll和一个自己的高效多路IO复用函数。怎么从多个中选择一个呢？下面看一下Libevent的解决方案吧：

[cpp] view plain copy //event.c文件  #ifdef _EVENT_HAVE_EVENT_PORTS  extern const struct eventop evportops;  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_SELECT  extern const struct eventop selectops;  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_POLL  extern const struct eventop pollops;  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_EPOLL  extern const struct eventop epollops;  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_WORKING_KQUEUE  extern const struct eventop kqops;  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_DEVPOLL  extern const struct eventop devpollops;  #endif  #ifdef WIN32  extern const struct eventop win32ops;  #endif    /* Array of backends in order of preference. */  static const struct eventop *eventops[] = {  #ifdef _EVENT_HAVE_EVENT_PORTS      &evportops,  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_WORKING_KQUEUE      &kqops,  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_EPOLL      &epollops,  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_DEVPOLL      &devpollops,  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_POLL      &pollops,  #endif  #ifdef _EVENT_HAVE_SELECT      &selectops,  #endif  #ifdef WIN32      &win32ops,  #endif      NULL  };  

        它根据宏定义判断当前的OS环境是否有某个多路IO复用函数。如果有，那么就把与之对应的struct eventop结构体指针放到一个全局数组中。有了这个数组，现在只需将数组的某个元素赋值给evsel变量即可。因为是条件宏，在编译器编译代码之前完成宏的替换，所以是可以这样定义一个数组的。关于这些检测当前OS环境的宏，可以参考《event-config.h指明所在系统的环境》。

        从数组的元素可以看到，低下标存的是高效多路IO复用函数。如果从低到高下标选取一个多路IO复用函数，那么将优先选择高效的。

具体实现：

        现在看一下Libevent是怎么选取一个多路IO复用函数的： [cpp] view plain copy //event.c文件  struct event_base *  event_base_new_with_config(const struct event_config *cfg)  {      int i;      struct event_base *base;      int should_check_environment;        //分配并清零event_base内存. event_base里的所有成员都会为0      if ((base = mm_calloc(1, sizeof(struct event_base))) == NULL) {          event_warn("%s: calloc", __func__);          return NULL;      }           ...      should_check_environment =          !(cfg && (cfg->flags & EVENT_BASE_FLAG_IGNORE_ENV));           //遍历数组的元素      for (i = 0; eventops[i] && !base->evbase; i++) {          if (cfg != NULL) {              /* determine if this backend should be avoided */              if (event_config_is_avoided_method(cfg,                  eventops[i]->name))                  continue;              if ((eventops[i]->features & cfg->require_features)                  != cfg->require_features)                  continue;          }            /* also obey the environment variables */          if (should_check_environment &&              event_is_method_disabled(eventops[i]->name))              continue;            //找到了一个满足条件的多路IO复用函数          base->evsel = eventops[i];            //初始化evbase，后面会说到          base->evbase = base->evsel->init(base);      }        if (base->evbase == NULL) {          event_warnx("%s: no event mechanism available",              __func__);          base->evsel = NULL;          event_base_free(base);          return NULL;      }        ....        return (base);  }  

        可以看到，首先从eventops数组中选出一个元素。如果设置了event_config，那么就对这个元素(即多路IO复用函数)特征进行检测，看其是否满足event_config所描述的特征。关于event_config，可以查看《多路IO复用函数的选择配置》。

 

后端数据存储结构体：

        在本文最前面列出的event_base结构体中，除了evsel变量外，还有一个evbase变量。这也是一个很重要的变量，而且也是用于跨平台的。

        像select、poll、epoll之类多路IO复用函数在调用时要传入一些数据，比如监听的文件描述符fd，监听的事件有哪些。在Libevent中，这些数据都不是保存在event_base这个结构体中的，而是存放在evbase这个指针指向的一个结构体中。

IO复用结构体：

        由于不同的多路IO复用函数需要使用不同格式的数据，所以Libevent为每一个多路IO复用函数都定义了专门的结构体(即结构体是不同的)，本文姑且称之为IO复用结构体。evbase指向的就是这些结构体。由于这些结构体是不同的，所以要用一个void类型指针。

        在select.c、poll.c这类文件中都定义了属于自己的IO复用结构体，如下面代码所示： [cpp] view plain copy //select.c文件  struct selectop {      int event_fds;      /* Highest fd in fd set */      int event_fdsz;      int resize_out_sets;      fd_set *event_readset_in;      fd_set *event_writeset_in;      fd_set *event_readset_out;      fd_set *event_writeset_out;  };    //poll.c文件  struct pollop {      int event_count;        /* Highest number alloc */      int nfds;           /* Highest number used */      int realloc_copy;       /* True iff we must realloc                      * event_set_copy */      struct pollfd *event_set;      struct pollfd *event_set_copy;  };           前面event_base_new_with_config的代码中，有下面一行代码： [cpp] view plain copy base->evbase = base->evsel->init(base);           明显这行代码就是用来赋值evbase的。下面是poll对应的init函数： [cpp] view plain copy //poll.c文件  static void *  poll_init(struct event_base *base)  {      struct pollop *pollop;        if (!(pollop = mm_calloc(1, sizeof(struct pollop))))          return (NULL);        evsig_init(base);//其他的一些初始化        return (pollop);  }  

        经过上面的一些处理后，Libevent在特定的OS下能使用到特定的多路IO复用函数。在之前博文中说到的evmap_io_add和evmap_signal_add函数中都会调用evsel->add。由于在新建event_base时就选定了对应的多路IO复用函数，给evsel、evbase变量赋值了，所以evsel->add能把对应的fd和监听事件加到对应的IO复用结构体保存。比如poll的add函数在一开始就有下面一行代码：

[cpp] view plain copy struct pollop*pop = base->evbase;  

        当然，poll的其他函数在一开始时也是会有这行代码的，因为要使用到fd和对应的监听事件等数据，就必须要获取那个IO复用结构体。

        由于有evsel和evbase这个两个指针变量，当初始化完成之后，再也不用担心具体使用的多路IO复用函数是哪个了。evsel结构体的函数指针提供了统一的接口，上层的代码要使用到多路IO复用函数的一些操作函数时，直接调用evsel结构体提供的函数指针即可。也正是如此，Libevent实现了统一的跨平台Reactor接口。