重写muduo网络库之调用流程的梳理

1、流程叙述

2、我们看看TcpServer的构造都做了什么？

3、start()

3.1 开启loop

3.2 连接的建立

3.3 数据的收发

4、连接的关闭

muduo网络库各组件梳理见此博客

重写muduo库之组件梳理

1、流程叙述

首先，我们是怎么使用的？

1.定义一个loop，就是baseloop
2.InetAddress打包了IP地址和端口号
3.创建server对象，给到EchoServer的构造函数，通过其参数进行初始化底层的TCPserver对象（相当于创建了TcpServer对象），保留了loop
4.设置了2个回调setConnectionCallback、setMessageCallback
5.设置了底层的loop线程的数量（这个数量不包括baseloop）

很好的把网络代码和业务代码分离了，我们只需要做开发者需要关注的：
6.我们用户作为开发者只需要关注下面的2个方法：

响应连接的建立和断开、响应读写事件

设置完之后
7.server.start();启动loop loop.loop()

总结而来就是：首先构建tcpserver对象，设置回调方法，然后设置底层的loop线程的数量，然后调用start方法，最后开启主线程的loop

2、我们看看TcpServer的构造都做了什么？

创建了Acceptor，EventLoopThreadPool（还没有开启loop线程）

首先Acceptor创建了一个非阻塞的listenfd，然后把它打包成1个acceptchannel，准备往mainloop的poller上扔。

然后设置了一些tcp选项，创建socket，绑定bind，给channel设置回调，就是readcallback

也就是说：Acceptchannel只关心读事件。
只关心acceptchannel有新用户的连接的事件，底层的channel会去执行readcallback，对于Acceptor的readcallback执行的是handleRead

我们回过来继续看tcpserver的构造函数，接下来创建了EventLoopThreadPool（还没有开启loop线程），

然后执行了setNewConnectionCallback，我们刚才看到acceptor的构造函数

绑定了一个setReadCallback，也就是说，有新用户的连接，底层的channel就会去执行readcallback，因为有新用户的连接，响应了epollin事件，然后就执行readcallback

对于acceptor的setReadCallback执行的就算是Acceptor::handleRead。

我们进去看看handleread，会发现执行的是newConnectionCallback这个回调

这个里面的回调newConnectionCallback是谁设置的？通过setNewconnectionCallback设置的

这个setNewconnectionCallback是谁设置的？是最上层TcpServer设置的！

由上图，我们也就知道了，注册在mainloop上的acceptor，当有新用户连接，成功以后，经过上面一串，最终执行的是TcpServer的newConnection方法。

我们继续看TcpServer

3、start()

3.1 开启loop

通过atomic变量started控制一下，注意要将其初始化为0，只能取启动1次。

我们看第一句代码，threadpool启动底层线程池，创建loop子线程，并且开启loop的loop（）
子线程创建执行的就是

我们设置的线程的回调方法就是

58行马上就启动loop（）了
启动的时候，为了能把处于睡眠中的subloop唤醒，每个loop都有一个wakeupfd注册在相应loop的子线程的poller上。

接着我们看start的第二句

执行acceptor的listen方法，把acceptorchannel注册在baseloop上的poller上。

这一切就都准备好了
main函数最后一句开启baseloop的loop

我们在调用的三步骤：
1、构建TcpServer对象，同时包含了注册回调，设置底层线程的个数，和图中扩展的内容。
2、start开启loop子线程，注册wakeupfd，能够让主线程mainloop来唤醒子线程loop。然后acceptor listen，把listenfd打包成一个acceptorchannel注册到baseloop上。
3、最后启动loop（）；

我们看看acceptor的listen

muduo库：mainloop和subloop之间并没有同步队列，并没有使用生产者消费者模型：mainloop生成连接，放到同步队列里面，subloop从同步队列去自己取连接，做成异步的生产连接和消费连接。并没有。
而是用系统调用eventfd，创建wakeupfd，可以用它直接做线程间的notify，就是通知，唤醒，效率是非常非常高的。
在libevent上用的是socketpair这个系统调用，创建的是基于Unix本地通信的双向通信的套接字。

我们继续看，现在有一个新的连接了，mainloop就要返回了，执行acceptorchannel的readcallback，最终调用的是TCPserver的newconnection,就是有一条新的连接来了。

首先，通过轮询算法选择一个subloop，让这个ioloop指针指向它

接着创建1个tcpconnection对象

然后设置了一些回调，这些回调将来由TcpConnection设置到底层的channel里面。

主要的是设置了CloseCallback，当fd被关闭的时候，最终回调到TcpServer 的removeconnection，最终执行下面这个方法

这个ioLoop是肯定是在当前的主线程里去执行的，但是主线程访问ioLoop访问的肯定是一个子线程对应的loop，所以这里的ioLoop->runInLoop肯定不是在主线程里面执行的，除非是没有设置子线程（setthreadnum）,ioLoop永远指向baseLoop。
我们看看runInLoop函数

如果执行的loop就在当前线程中（没有设置子线程数量），直接执行回调cb()，否则queueInloop。

queueInloop就是：每一个eventloop都有一个成员变量：wakeupfd，现在要在一个subloop里面执行下面这个方法：

通过这个指针找到subloop的wakeupfd，往wakeupfd上写数据，把相应的subloop唤醒，唤醒以后就去执行这个connectionEstablished，

3.2 连接的建立

我们进入connectEstablished

设置了状态，一个connection肯定是包含有一个channel，因为一个connection表示一个connectfd，只要有socketfd，就会打包成1个channel。
这里用channel绑定了当前的TcpConnection，因为只有channel才能收到poller给它通知的事件回调，它执行的事件回调都是TcpConnection设置给它的，如果TcpConnection由于一些原因这个对象TcpConnection没有了，那channel到时候还执行不执行回调？
所以，channel在这里使用了 weakptr弱智能指针来记录了这个TcpConnection对象，到时候通过弱智能指针的提升来监测TcpConnection是否存活，存在就执行相应的回调，不存在就不执行了。避免了错误发生。
然后channel调用enableReading函数，向相应的poller注册channel，唤醒后把当前TcpConnectionchannel注册在它选择的某个subloop上了，然后再执行connectionCallback，对于测试代码来说，我们看到的就是下图代码中，日志的打印显示建立的成功。

在主函数调用中，新连接来了，就是上述的处理过程。

3.3 数据的收发

连接成功，有数据通信怎么办？
对于新连接来说，都是enabler eading注册了socketfd的epollIn事件，如果有相应的可读事件到来，那么相应的loop线程的poller就会返回，返回以后就执行相应的channel的readcallback事件

通过的是

执行的就是Tcpconnection的handleread

handleread开始读数据，数据读上来

调用messagecallback，相应的响应就是给上层应用报上来，onMessage这个函数被调用了，回调给用户。

通过buf->retrieveALLAsString拿到原始字符串，反序列化得到json或者pbbuff，然后业务处理，然后响应send。
所以说，相应的channel有可读事件发生，subloop就会回调channel的readcallback，tcpconnection给相应的channel的readcallback绑定的就是tcpconnection的handleread，handleread通过inputbuffer输入缓冲区读取相应的socketfd上的数据，读取完，回调用户设置的messagecallback，