muduo網路庫架構總結
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muduo網路庫架構總結
本篇檔案會結束muduo網路庫部分學習的筆記，總結一下muduo網路庫的模組組成，同時會提供筆記中個模組的實現程式碼，這些模組程式碼單獨抽出同時去除了muduo中對boost的依賴，改用c++11中的元件或者用單獨的類替換，使得其實現會更為簡潔。
muduo網路庫服務端的類圖
muduo網路庫模組組成
muduo是一個高質量基於事件驅動型的網路庫，其核心程式碼不超過4500行，使用的non-blocking IO(IO multiplexing)+ one loop per
thread模型。此模型每個IO執行緒裡面只有一個事件迴圈(即一個Reactor)，處理處理讀寫和定時事件，啟用的事件通過回撥方式提供使用者處理業務邏輯。
Recator反應器
Reactor由三部分組成，EventLoop、Poller、Channel.
EventLoop即IO執行緒中的事件迴圈.它能確保所有註冊的事件都在EventLoop物件所在的執行緒中執行，不用考慮事件的併發。它是執行緒安全的，允許其他執行緒往EventLoop裡面塞東西。
Poller 是IO multiplexing的封裝，它是EventLoop的組成，與EventLoop的生命期相當，為EventLoop提供poll()方法。
Channel 每個Channel物件自始至終只負責一個檔案描述符（fd） 的IO事件分發，但它不擁有這個fd，也不會在析構的時候關閉這個fd。每個Channel物件自始至終只屬於一個EventLoop，因此每個Channel物件都只屬於某一個IO執行緒。 Channel會把不同的IO事件分發為不同的回撥， 例如ReadCallback、 WriteCallback等
Reactor結構實現可參閱我的筆記二 muduo學習筆記(二)Reactor關鍵結構
Reactor部分實現原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/Reactor
EventLoop的兩個元件
TimerQueue定時器
TimerQueue 並未在類圖中單獨給出，它是EventLoop的元件，為EventLoop提供了定時任務，和週期任務的介面。通過註冊一個Timerfd到Poller實現.
TimerQueue的實現可參閱我的筆記三 muduo網路庫學習筆記(三)TimerQueue定時器佇列
TimerQueue實現部分原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/TimerQueue
Eventfd
Eventfd 這個就是其他執行緒能往EventLoop執行緒裡面塞任務的實現核心，它是 一個事件檔案描述符fd，EventLoop通過將它註冊到Poller，當其他執行緒往EventLoop裡面塞任務的時候，先將任務儲存在EventLoop的容器中，然後啟用Eventfd，處理容器中儲存的任務，當然賽任務需要一把鎖來保護。
Eventfd的實現可參閱我的筆記四 muduo網路庫學習筆記(四) 通過eventfd實現的事件通知機制
Connector和Acceptor聯結器和監聽器
Acceptor
Acceptor它是服務端TcpServer類的主要元件，封裝服務端的連線監聽部分，accept的描述符可讀，表明有新的連線上來，然後通過回撥告知使用者有新的連線上來。
Acceptor的實現可參閱我的筆記五 muduo網路庫學習筆記(五) 連結器Connector與監聽器Acceptor
Acceptor實現部分原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/Acceptor
Connector
在非阻塞網路程式設計中，發起連線的基本方式是呼叫connect(2)，當socket變得可寫時表明連線建立完畢，但是其中要處理各種型別的錯誤，muduo中把它封裝為Connector class.
Connector 和 Acceptor 設計思路基本一致，只是Acceptor通過判斷套接字是否可讀來執行回撥，而Connector是判斷套接字是否可寫來執行回撥，但是要注意的是socket可寫不一定就是連線建立好了 ， 當連線建立出錯時，套介面描述符變成既可讀又可寫，這時我們可以通過呼叫getsockopt來得到套介面上待處理的錯誤(SO_ERROR)，如果錯誤是0表示連線成果。
Connector的實現可參閱我的筆記五 muduo網路庫學習筆記(五) 連結器Connector與監聽器Acceptor
Connector實現部分原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/Connector
TcpConnection tcp連線
Buffer muduo中的buffer通過vector和一個棧上空間實現，動態可調，其結構很精妙，感興趣的話建議直接閱讀陳碩Buffer部分設計的文章. 這個buffer主要做為TcpConnection的元件。
Socket 封裝一個套接字，管理了這個套接字描述符的生命期，是TcpConnection的元件，TcpConnection 通過這個套接字描述符註冊讀寫事件，SocketHelp一個純介面檔案，封裝了Socket的操作介面。
TcpConnection 封裝一條Tcp連線， 處理這條連線中的讀寫及錯誤，連線關閉等事件，這些事件會在TcpConnection的內部先進行處理，然後通過回撥函式將TcpConnection緩衝中的資料提供給使用者處理。
TcpServer和TcpClient
Tcpserver 主要元件Acceptor，有新的連線到來時會new一個TcpConnection儲存在ConnectionMaps(TcpConnection共享指標的一張對映表)中，通過建立時註冊的名字索引管理所有的連線；有資料可讀時通過MessgeCallBack回撥提供使用者使用。
TcpClient 主要元件Connector， 它的實現幾乎與TcpServer甚似，只不過每個TcpClient只管理一個TcpConnection。
Reactor部分和EventLoop的元件理解後，TcpConnection和TcpServer部分就很好看懂了，所以也沒有單獨寫新的文章。
TcpServer實現部分原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/TcpServer
TcpClient實現部分原始碼及簡單測試 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/TcpClient
muduo中的執行緒安全日誌
AsyncLogging非同步日誌
AsyncLogging一個C++Stream風格的多執行緒安全非阻塞日誌，是muduo庫中的另一個部分組成。
AsyncLogging實現可參閱我的筆記 一個輕巧高效的多執行緒c++stream風格非同步日誌(一)
AsyncLogging實現可參閱我的筆記 一個輕巧高效的多執行緒c++stream風格非同步日誌(二)
AsyncLogging實現部分原始碼 : https://github.com/BethlyRoseDaisley/SimpleMuduo/tree/master/AsyncLogging
