简述用于windowsclient的一个异步http模块的实现
1.须要实现的feature
1.1 非常easy地发起异步http请求,然后回调。
1.2 可以管理http并发数。
1.3 可以支持http超时:不依赖于curl中实现的连接超时及其他超时。
1.4 请求能够取消。
2.參与者和简要分析:
Manager:接收http请求,调用curl。
Request:封装http请求。
Response:封装http回应。
线程模型:
这里实现异步通常会开线程,假定有一个UI(主)线程,可能有这些模式:
Manager在UI线程中管理若干个工作线程,curl_easy接口。
Manager在自己新起的http线程中管理若干个工作线程,curl_easy接口。
Manager在自己新起的http线程中调用curl_multi接口。
Manager在UI线程中调用curl_multi接口不合适,由于须要占用UI线程时间去select。
开多个work线程浪费资源,线程管理难度大,线程并发度的降低不会造成性能瓶颈,
由于主要耗时在网络IO上。
所以选定模型是:开一个http线程,在上面调用curl_multi接口。
解决回调问题:
这里会遇到两个问题,一个是回调的线程问题:在http中检測到IO完毕,
假设直接在http中进行回调,会使得使用者要考虑多线程使用问题,回调中可能的崩溃,
耗时操作会影响异步http模块性能。还有一个是回调对象的生命周期问题:假设回调
到对象的成员函数,在回调时有可能该对象已经析构。
考虑到这些,使用了chromium的线程模型:chromium中的base模块提供了几个抽象
层次的线程调度接口。当中一个层次是:知道对方线程的标识符,即能够向相应的线程
派发任务。
于是设计要求调用者是在某个被管理的线程上,那么在发起请求后,在Manager的SendRequest
方法中能够检測到主调线程的MessageLoopProxy,将该代理作为请求的一部分放到请求
队列中。在请求完毕后,将response和SendRequest中的callback对象绑定到一起作为
一个任务由MessageLoopProxy派发,这样就回到调用者所在线程上了。
在此同一时候,对象的生命周期问题也解决,base中有弱指针。
回调接口被设计为void XXX::CallBack(WeakPtr<XXX> ptr, scoped_refptr<Response> ptr);
在绑定到当前对象的弱引用时得到一个签名为 void (scoped_refptr<Response>) 的Runnable Object。
这个签名的对象才干够交给Manager。
在IO完毕时,再将这个Runnable Object的參数绑定到相应的Response上,就得到签名为 void (void)的
Runnable Object,同一时候也是线程池能派发的对象。
在这里引入chromium的线程池,加上了调用者的约束,解决回调问题。
3.參与者设计
Request设计:
包括一堆參数,比方url,HTTP_VERB,HTTP头操作,HTTP的BODY操作,超时设置。
为了简化使用,能够提供一个MakeGetRequest的函数,用于生成一个不须要那么多复杂设置的Request。
Reponse设计:
包括自定义的错误码,curl的http错误码,http状态码,response body buffer,
response header,原来的url,甚至一个void* user的不透明指针。
Manager设计:
作为单件存在,拥有初始化和反初始化接口。这样,Manager得和所在模块的生命周期
绑定在一起,在合适的地方初始化和反初始化。
在初始化时内部创建http工作线程,整个模块处于就绪状态。
请求队列是少不了的,在訪问时注意相互排斥。
为每一个请求分配一个handle,交给调用者。
维护一个当前工作队列,即:加到CURLM中的全部请求。
能够预见http就是不断循环地处理一些事件。
怎样及时响应加入的请求。
怎样及时退出。
怎样处理超时。
怎样避免轮询。
假设每次循环都须要主动检測请求队列,可能比較低效。由于一方面肯定要从
curl的select中退出,然后去检測请求队列,而检測时可能发现没有请求。另外一方面
訪问队列得加锁。
一般而言,这个问题的解决方式是用个Event。
假设这里用Event,那么退出,删除操作是不是也得有个Event。另外Event的自己主动切换状态
或手动切换状态会不会切出问题。Event的信息量是1,处理多个请求足够吗。
事实上Event的信息量处理多个请求是够的,仅仅要加入请求就触发一次事件能保证work的。
然而在这里不使用Event解决问题,使用windows消息,为加入,删除,结束分别定义消息。
用一个状态变量记录上次处理请求队列时是否有未处理的请求,否则须要加锁地读请求队列状态。
当状态变量为true时,请求队列一定非空。当状态变量为false时,请求队列可能是空,也能够有
请求,这说明在上一次读请求队列后请求队列中又加了请求,会通过消息来唤起当前线程。
先来看IO循环,在这些条件下应该退出IO循环:
1.still running的handle数为0,不须要进入IO循环。
2.still running的handle数目发生变化时应该退出IO循环,这样,外部就有可能处理IO完毕。
3.still running数没有达到最大,且有未处理请求时。
4.有消息时应该退出IO循环,这个不用说。
这里select是在socket上等待,而其他4个退出条件须要轮询,所以在实现上有点违背curl_multi
的设计初衷。假设每次都额外select一个socket,在发线程消息时,往这个socket发点数据,
就能够将对线程消息的检測放到select中来。前三个退出条件和当前的still running的handle数
相关,能够在select前检測一次。select退出前still running的handle数不会发生变化,所以
能够放心select同一时候保持敏感。只是这里没有再创建socket了,还是用轮询吧。
在IO循环外是http线程的主循环,主循环可能干这些事:
A.处理IO完毕。
B.处理消息。
C.在没有任务时放弃自己的线程运行,通过GetMessage进入休眠。
D.请求队列非空,且当前运行的handle没有达到最大时,须要处理请求队列。
E.设置TIMER(须要建立一个消息窗体),用于检測超时。消息时间是最先可能造时的请求超时的时间。
这些事怎样安排?
最開始两个是事件派发类:B和C是同一类逻辑,一量地B或C须要处理,即使进入了IO循环也会
立即退出。
接着是D,检測一下能否进入GetMessage的调用状态,假设能,则一直等待有消息,又一次进入BC的逻辑。
然后是A,表示没有外部的事要处理,专心做IO吧。
而E,在不论什么可能影响超时时间的后面都加一个。
for (;;)
{
if (m_UnHandleRequest > 0 && m_RunningRequest < MAX_RUNNING_REQUEST)
{
HandleQueueingRequest();
ModifyTimer();
}
while (::PeekMessage())
{
ProcessMessage();
if (m_QuitFlag)
{
ClearResource();
break;
}
}
if (m_QuitFlag)
{
break;
}
ModifyTimer(); if (!HaveRequestAndIO())
{
GetMessage();
ProcessMessage();
if (m_QuitFlag)
{
ClearResource();
break;
}
}
if (m_QuitFlag)
{
break;
}
ModifyTimer(); IOLoop();
IOComplete();
ModifyTimer();
} void ProcessMessage()
{
case 退出:m_QuitFlag = 1; break;
case 取消Request:HandleCanceledRequest(); break;
case 加入Request:HandleQueueingRequest();break;
} void HandleCanceledRequest()
{
在请求队列中,直接remove掉。
在running中,相应的remove操作。
// bad case,在处理请求时,完毕的task已经进入调用者线程的task队列
} void HandleQueueingRequest()
{
将请求队列中的请求放到Running队列中。
调用curl相应接口開始处理相应的请求。
更新m_UnHandleRequest。
} void ModifyTimer()
{
计算近期超时,假设存在则更新timer。
} void IOLoop()
{
int m_OldRunningRequest = m_RunningRequest;
while (m_RunningRequest)
{
if (m_UnHandleRequest > 0 && m_RunningRequest < MAX_RUNNING_REQUEST)
{
break;
}
if (PeekMessage())
{
break;
}
if (m_OldRunningRequest != m_RunningRequest)
{
break;
} curl_multi_timeout();
改动超时时间,假设超时时间超过100毫秒。 假设超时时间是0,须要curl_multi_perform一次。
curl_multi_fdset();
select();
}
}
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