1、说明
libuv 中实现 tcp server 的步骤和原生 socket 步骤类似,回忆一下 linux 下原生 socket 实现 tcp server 的步骤:
- 初始化 socket 环境,获取 socket 套接字;
- bind() 方法绑定套接字到本地IP;
- listen() 方法监听 socket,获取新连接;
- accept() 方法接受客户端连接,返回客户端套接字;
- recv() 方法接受客户端的数据;
- send() 方法向客户端发送数据;
- closesocket() 方法关闭套接字;
libuv 和原生 socket 编程类似,步骤和API与原生 socket 编程步骤类似,但是使用却变得简单了,处处使用回调函数使得编程变得简单了。
2、libuv的tcp server
libuv 对于 tcp 消息的处理,同样是基于 stream 的,步骤如下:
- uv_tcp_init() 建立 tcp 句柄;
- uv_tcp_bind() 方法绑定ip;
- uv_listen() 方法监听,有新连接时,调用回调函数;
- uv_accept() 方法获取客户端套接字;
- uv_read_start() 方法读取客户端数据;
- uv_write() 方法想客户端发送数据;
- uv_close() 关闭套接字;
3、API简介
附录是整个 tcp server 的源代码,其中涉及到的一些 API 如下:
3.1、uv_tcp_init
初始化 tcp 对象
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uv_tcp_t server;
uv_tcp_init(loop, &server); //初始化tcp server对象
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3.2、uv_ip4_addr
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struct sockaddr_in addr;
uv_ip4_addr( "0.0.0.0" , DEFAULT_PORT, &addr);
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将给定的ip地址和端口转换成sockaddr_in结构体,原生编程的时候,设置ip和端口需要至少五行,用这个方法可以简化操作
3.3、uv_tcp_bind
等同于原生API的 bind() 方法
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uv_tcp_bind(&server, ( const struct sockaddr *) &addr, 0);
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uv_tcp_bind() 的第三个参数 flag 一般是0,如果想使用IP6,可以使用 UV_TCP_IPV6ONLY
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enum uv_tcp_flags {
/* Used with uv_tcp_bind, when an IPv6 address is used. */
UV_TCP_IPV6ONLY = 1
};
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3.4、uv_listen
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uv_listen((uv_stream_t *) &server, 128, on_new_connection);
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类似 listen() ,开始监听
第二个参数表明内核的排队数,最后指定有新连接时的回调函数
当有新的连接进来时,就会触发 on_new_connection 回调
3.5、uv_connection_cb
uv_connection_cb 是 uv_listen 的回调函数,其声明如下:
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typedef void (*uv_connection_cb)(uv_stream_t* server, int status);
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server 参数为服务器句柄
status 表示状态,小于0表示新连接有误
3.6、uv_accept
新连接触发回调函数之后,按照一般流程,需要使用 accept() 方法获取客户端句柄,libuv 中使用 uv_accept(),其声明如下:
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int uv_accept(uv_stream_t* server, uv_stream_t* client)
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在调用之前,client 参数必须被初始化
返回值 <0 表示有误
示例:
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uv_tcp_t *client = (uv_tcp_t *) malloc ( sizeof (uv_tcp_t)); //为tcp client申请资源
uv_tcp_init(loop, client); //初始化tcp client句柄
if (uv_accept(server, (uv_stream_t *) client) == 0) {
do_some_thind();
}
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3.7、uv_read_start
libuv 中使用 uv_read_start() 方法从传入的 stream 中读取数据,声明如下:
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int uv_read_start(uv_stream_t* stream, uv_alloc_cb alloc_cb, uv_read_cb read_cb)
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read_cb 会被多次调用,直到数据读完,或者主动调用 uv_read_stop() 方法停止
该函数有两个回调函数,alloc_cb 用于为新来的数据申请空间,申请的资源需要在 read_cb 中释放
这两个回调的声明如下:
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typedef void (*uv_alloc_cb)(uv_handle_t* handle, size_t suggested_size, uv_buf_t* buf);
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typedef void (*uv_read_cb)(uv_stream_t* stream, ssize_t nread, const uv_buf_t* buf);
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示例代码:
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//负责为新来的消息申请空间
void alloc_buffer(uv_handle_t *handle, size_t suggested_size, uv_buf_t *buf) {
buf->len = suggested_size;
buf->base = static_cast < char *>( malloc (suggested_size));
}
/**
* @brief: 负责处理新来的消息
* @param: client
* @param: nread>0表示有数据就绪,nread<0表示异常,nread是有可能为0的,但是这并不是异常或者结束
*/
void read_cb(uv_stream_t *client, ssize_t nread, const uv_buf_t *buf) {
do_somt_thing();
//释放之前申请的资源
if (buf->base != NULL) {
free (buf->base);
}
}
uv_read_start((uv_stream_t *) client, alloc_buffer, read_cb);
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3.8、uv_buf_t 和 uv_buf_init
uv_buf_t 是libuv 中的一种特殊的数据类型,和 Redis 的 SDS 有一点相似度,声明如下:
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typedef struct uv_buf_t {
char * base;
size_t len;
} uv_buf_t;
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uv_buf_t 可以使用 uv_buf_init 初始化
示例:
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uv_buf_t uvBuf = uv_buf_init(buf->base, nread); //初始化write的uv_buf_t
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3.9、uv_close
libuv 中使用 uv_close() 方法关闭句柄,声明如下:
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void uv_close(uv_handle_t* handle, uv_close_cb close_cb)
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close_cb 为关闭之后的回调,声明如下:
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typedef void (*uv_close_cb)(uv_handle_t* handle);
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代码示例:
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void on_close(uv_handle_t *handle) {
if (handle != NULL)
free (handle);
}
...
uv_close((uv_handle_t *) client, on_close);
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3.10、uv_write
libuv 中使用 uv_write() 方法发送数据,声明如下:
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int uv_write(uv_write_t* req, uv_stream_t* handle, const uv_buf_t bufs[],
unsigned int nbufs, uv_write_cb cb);
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req 是需要传递给回调函数的数据,发送需要申请资源,并在回调函数中释放
handle 是接受的客户端
bufs[] 是一个 uv_buf_t 数组,可以一次添加多组数据,最终按照顺序发送
nbufs 表示需要发送的数组元素个数,一般小于等于 bufs 的大小
3.11、uv_strerror
有些函数会有错误码,使用 uv_strerror() 方法获取错误码对应的描述
附录
源代码如下:
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#include <stdio.h>
#include <uv.h>
#include <stdlib.h>
uv_loop_t *loop;
#define DEFAULT_PORT 7000
//连接队列最大长度
#define DEFAULT_BACKLOG 128
//负责为新来的消息申请空间
void alloc_buffer(uv_handle_t *handle, size_t suggested_size, uv_buf_t *buf) {
buf->len = suggested_size;
buf->base = static_cast < char *>( malloc (suggested_size));
}
void on_close(uv_handle_t *handle) {
if (handle != NULL)
free (handle);
}
void echo_write(uv_write_t *req, int status) {
if (status) {
fprintf (stderr, "Write error %s\n" , uv_strerror(status));
}
free (req);
}
/**
* @brief: 负责处理新来的消息
* @param: client
* @param: nread>0表示有数据就绪,nread<0表示异常,nread是有可能为0的,但是这并不是异常或者结束
* @author: sherlock
*/
void read_cb(uv_stream_t *client, ssize_t nread, const uv_buf_t *buf) {
if (nread > 0) {
// buf->base[nread] = 0;
fprintf (stdout, "recv:%s\n" , buf->base);
fflush (stdout);
uv_write_t* req = (uv_write_t*) malloc ( sizeof (uv_write_t));
uv_buf_t uvBuf = uv_buf_init(buf->base, nread); //初始化write的uv_buf_t
//发送buffer数组,第四个参数表示数组大小
uv_write(req, client, &uvBuf, 1, echo_write);
return ;
} else if (nread < 0) {
if (nread != UV_EOF) {
fprintf (stderr, "Read error %s\n" , uv_err_name(nread));
} else {
fprintf (stderr, "client disconnect\n" );
}
uv_close((uv_handle_t *) client, on_close);
}
//释放之前申请的资源
if (buf->base != NULL) {
free (buf->base);
}
}
/**
*
* @param: server libuv的tcp server对象
* @param: status 状态,小于0表示新连接有误
* @author: sherlock
*/
void on_new_connection(uv_stream_t *server, int status) {
if (status < 0) {
fprintf (stderr, "New connection error %s\n" , uv_strerror(status));
return ;
}
uv_tcp_t *client = (uv_tcp_t *) malloc ( sizeof (uv_tcp_t)); //为tcp client申请资源
uv_tcp_init(loop, client); //初始化tcp client句柄
//判断accept是否成功
if (uv_accept(server, (uv_stream_t *) client) == 0) {
//从传入的stream中读取数据,read_cb会被多次调用,直到数据读完,或者主动调用uv_read_stop方法停止
uv_read_start((uv_stream_t *) client, alloc_buffer, read_cb);
} else {
uv_close((uv_handle_t *) client, NULL);
}
}
int main( int argc, char **argv) {
loop = uv_default_loop();
uv_tcp_t server;
uv_tcp_init(loop, &server); //初始化tcp server对象
struct sockaddr_in addr;
uv_ip4_addr( "0.0.0.0" , DEFAULT_PORT, &addr); //将ip和port数据填充到sockaddr_in结构体中
uv_tcp_bind(&server, ( const struct sockaddr *) &addr, 0); //bind
int r = uv_listen((uv_stream_t * ) & server, DEFAULT_BACKLOG, on_new_connection); //listen
if (r) {
fprintf (stderr, "Listen error %s\n" , uv_strerror(r));
return 1;
}
return uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);
}
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原文链接:https://www.cnblogs.com/sherlock-lin/p/14337912.html