一、重写muduo网络库之服务器编程及测试

今天开始，小鱼将和大家一起学习陈硕大佬的优秀开源项目------muduo网络库，并重写muduo网络库的一些重要的函数、类等代码，学习优秀的开源代码和编码思维。

在学习muduo网络库之前，我们首先要知道muduo库如何使用，今天，我们一起来用muduo库写一下简单的服务器和客户端的代码，并测试一下。

首先，我们要知道muduo网络库提供了两个重要的类

TcpServer：用于编写服务器程序

TCPClient：用于编写客户端程序

mudou网络库使用了epoll+线程池，这样的做的好处是可以把网络I/O的代码和业务代码区分开。

接下来，我们就开始用muduo网络库编写代码。

一、基于muduo网络库开发服务器程序的基本步骤

1、组合TcpServer对象

EventLoop* loop,      //事件循环
const InetAddress &listenAddr,    //IP+Port
const string &nameArg   //服务器的名字

这里的EventLoop *loop就是事件循环，也可以理解为reactor模型的反应堆。const InetAddress &listenAddr表示服务器的端口，const string &nameArg 指的是服务器的名字，也就是给线程绑定一个名字。

2、创建EventLoop事件循环对象的指针

3、明确TCPServer构造函数需要的参数，输出ChatServer的构造函数

class ChatServer{
public:
     ChatServer(EventLoop* loop,      //事件循环
                const InetAddress &listenAddr,    //IP+Port
                const string &nameArg)         //服务器的名字
                : _server(loop, listenAddr, nameArg), _loop(loop)
                {
                   //给服务器注册用户连接的创建和断开回调
                   _server.setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection,this,_1));
                   
                   //给服务器注册用户读写时间回调
                   _server.setMessageCallback(std::bind(&ChatServer::onMessage, this,_1,_2,_3));
                   
                   //设置服务器端的线程数量，1个IO线程，3个work线程
                   _server.setThreadNum(4);
                }

                //开启事件循环
                void start(){
                    _server.start();
                }

这里的setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection,this,_1))函数绑定了onConnection的this。当底层监测到有用户的连接和断开的时候就会帮我们调用这个函数，给服务器注册用户连接的创建和断开回调。

下面的setMessageCallback(std::bind(&ChatServer::onMessage, this,_1,_2,_3))函数也是同样的意思。

4、在当前服务器类的构造函数当中，注册处理连接的回调函数和处理读写事件的回调函数

 //专门处理用户的连接创建和断开    epoll listenfd accept 
     void onConnection(const TcpConnectionPtr &conn){
         
         if(conn->connected()){
          cout << conn->peerAddress().toIpPort() << "->" <<
                 conn->localAddress().toIpPort() << "state:online" << endl;
         }
         else{
          cout << conn->peerAddress().toIpPort() << "->" <<
                 conn->localAddress().toIpPort() << "state:offline" << endl;
          conn->shutdown(); //close(fd)
          //_loop->quit();  连接断开
         }
     }

这是专门处理用户的连接创建和断开的函数。

 //专门处理用户读写事件
     void onMessage(const TcpConnectionPtr &conn,   //连接
                    Buffer *buffer,                    //缓冲区
                    Timestamp time)                 //接收到数据的时间信息
                    {
                         string buf = buffer->retrieveAllAsString();
                         cout << "recv data:" << buf << "time:" << time.toString() << endl;
                         conn->send(buf);
                    }

这是专门处理用户读写事件的函数。

5、设置合适的服务端线程数量，muduo库会自己分配I/O线程和work线程

//设置服务器端的线程数量，1个IO线程，3个work线程
                   _server.setThreadNum(4);

设置服务器端的线程数量，1个IO线程，3个worker线程

第一个工作线程做耗时的I/O操作，主要是传输文件、音视频等二进制文件的操作；

第二个线程处理已连接事件的读写事件；

第三个线程处理用户的连接和断开；

二、测试代码

#include <muduo/net/TcpServer.h>
#include <muduo/net/EventLoop.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
using namespace std;
using namespace muduo;
using namespace muduo::net;

/*基于muduo网络库开发服务器程序
1、组合TcpServer对象
2、创建EventLoop事件循环对象的指针
3、明确TCPServer构造函数需要什么参数，输出ChatServer的构造函数
4、在当前服务器类的构造函数当中，注册处理连接的回调函数和处理读写事件的回调函数
5、设置合适的服务端线程数量，muduo库会自己分配I/O线程和work线程
*/
class ChatServer{
public:
     ChatServer(EventLoop* loop,      //事件循环
                const InetAddress &listenAddr,    //IP+Port
                const string &nameArg)         //服务器的名字
                : _server(loop, listenAddr, nameArg), _loop(loop)
                {
                   //给服务器注册用户连接的创建和断开回调
                   _server.setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection,this,_1));
                   
                   //给服务器注册用户读写时间回调
                   _server.setMessageCallback(std::bind(&ChatServer::onMessage, this,_1,_2,_3));
                   
                   //设置服务器端的线程数量，1个IO线程，3个work线程
                   _server.setThreadNum(4);
                }

                //开启事件循环
                void start(){
                    _server.start();
                }
private:
     //专门处理用户的连接创建和断开    epoll listenfd accept 
     void onConnection(const TcpConnectionPtr &conn){
         
         if(conn->connected()){
          cout << conn->peerAddress().toIpPort() << "->" <<
                 conn->localAddress().toIpPort() << "state:online" << endl;
         }
         else{
          cout << conn->peerAddress().toIpPort() << "->" <<
                 conn->localAddress().toIpPort() << "state:offline" << endl;
          conn->shutdown(); //close(fd)
          //_loop->quit();  连接断开
         }
     }

     //专门处理用户读写事件
     void onMessage(const TcpConnectionPtr &conn,   //连接
                    Buffer *buffer,                    //缓冲区
                    Timestamp time)                 //接收到数据的时间信息
                    {
                         string buf = buffer->retrieveAllAsString();
                         cout << "recv data:" << buf << "time:" << time.toString() << endl;
                         conn->send(buf);
                    }

     
     TcpServer _server;      //#1
     EventLoop *_loop;       //#2 epoll
};

int main(){
     EventLoop loop; //epoll
     InetAddress addr("192.168.18.128",6000);
     ChatServer server(&loop, addr, "ChatServer");

     server.start();  //listenfd epoll_ctl=>epoll
     loop.loop(); //epoll_wait以阻塞的方式等待新用户的连接，已连接的用户读写事件等

     return 0;
}

运行一下