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一个基于事件驱动的TCP服务器实现

结构体定义

TCP服务器

TCP服务器是一个用于处理TCP连接的核心组件，主要负责监听、接受新连接并管理已有连接。其主要结构如下：

struct TCPserver {
    int port;        // 服务端口号
    struct event_loop *eventLoop; // 事件循环
    struct acceptor *acceptor;    // 接收连接的acceptor
    connection_completed_call_back connectionCompletedCallBack; // 连接建立完成的回调
    message_call_back messageCallBack; // 数据接收完成的回调
    write_completed_call_back writeCompletedCallBack; // 数据写入完成的回调
    connection_closed_call_back connectionClosedCallBack; // 连接关闭的回调
    int threadNum; // 线程池中的线程数量
    struct thread_pool *threadPool; // 线程池
    void *data; // 回调数据
};

线程池

线程池用于管理和分配处理连接的线程。每个线程运行一个事件循环，负责处理特定的I/O任务。线程池的结构如下：

struct thread_pool {
    struct event_loop *mainLoop; // 主线程的事件循环
    int started; // 是否已经启动
    int thread_number; // 线程总数
    struct event_loop_thread *eventLoopThreads; // 维护线程的数组
    int position; // 当前选择服务的线程位置
};

初始化逻辑

tcp_server_init函数

这个函数负责初始化TCP服务器的核心配置，包括线程池的创建和各个回调函数的注册。

struct TCPserver *tcp_server_init(struct event_loop *eventLoop, 
                                 struct acceptor *acceptor,
                                 connection_completed_call_back connectionCompletedCallBack,
                                 message_call_back messageCallBack,
                                 write_completed_call_back writeCompletedCallBack,
                                 connection_closed_call_back connectionClosedCallBack,
                                 int threadNum) {
    struct TCPserver *tcpServer = malloc(sizeof(struct TCPserver));
    tcpServer->eventLoop = eventLoop;
    tcpServer->acceptor = acceptor;
    tcpServer->connectionCompletedCallBack = connectionCompletedCallBack;
    tcpServer->messageCallBack = messageCallBack;
    tcpServer->writeCompletedCallBack = writeCompletedCallBack;
    tcpServer->connectionClosedCallBack = connectionClosedCallBack;
    tcpServer->threadNum = threadNum;
    tcpServer->threadPool = thread_pool_new(eventLoop, threadNum);
    tcpServer->data = NULL;
    return tcpServer;
}

thread_pool_new函数

这个函数负责创建并初始化线程池，负责管理和分配线程。

struct thread_pool *thread_pool_new(struct event_loop *mainLoop, int threadNumber) {
    struct thread_pool *threadPool = malloc(sizeof(struct thread_pool));
    threadPool->mainLoop = mainLoop;
    threadPool->position = 0;
    threadPool->thread_number = threadNumber;
    threadPool->started = 0;
    threadPool->eventLoopThreads = NULL;
    return threadPool;
}

主函数调用

在实际应用中，通常会按照以下步骤初始化TCP服务器：

struct TCPserver *tcpServer = tcp_server_init(eventLoop, acceptor, 
                                            onConnectionCompleted, 
                                            onMessage, 
                                            onWriteCompleted, 
                                            onConnectionClosed, 
                                            4);

工作流程

结论

通过上述结构和流程，可以实现一个高效的基于事件驱动的TCP服务器。线程池的引入使服务器能够在多线程环境下处理大量连接，同时保持良好的性能和扩展性。