背景
新的c++11标准出后,c++语法得到了很多的扩展,比起以往任何时候都要灵活和高效,提高了程序编码的效率,为软件开发人员节省了不少的时间。 之前我也写过基于ACE的网络服务器框架,但ACE毕竟有些臃肿,内部对象关系错综复杂,容易给人造成只见树木不见森林的错觉。 所以打算用c++11开发一个较为简洁,高效,支持高并发的网络库。
开源
花了两三周,终于把基础的结构开发完成,代码也开源在github上,网址是 https://github.com/lichuan/fly 欢迎各位提出建议。
结构
fly网络库主要分为base模块,task模块,net模块。base主要是一些最基础的功能集合,包括日志,id分配器,随机数,队列等;task主要封装了任务抽象以及任务调度执行等功能;net主要是实现网络层面的封装,为上层使用者提供简单易用的网络接口,这也是fly库的核心模块,实现了解析协议的Parser封装,负责监听网络的Acceptor,负责网络连接io功能的Poller封装体,在Parser、Acceptor、和Poller的基础上还进一步封装了作为服务器来使用的Server类和作为客户端来使用的Client类,这两个类是fly库的核心类,上层的应用可以直接使用Server对象和Client对象来建立网络服务器。作为网络连接概念的Connection对象则是通过std::shared_ptr来管理它的生命周期的,shared_ptr内置共享对象的功能大大地简化了网络连接生命期的管理。
协议
fly库的网络协议基于全世界最通用的json格式,而它的解析则依赖于rapidson第三方库来完成。
协议组成如下:
|长度字段|{协议类型:类型值,协议命令:命令值,其他json字段}|
协议类型和协议命令组成了二级消息字,就可以组合出各种约定的协议了。
应用
fly库的test目录提供了一个简单的例程。其中test_server.cpp代码如下:
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * _______ _ * * ( ____ \ ( \ |\ /| * * | ( \/ | ( ( \ / ) * * | (__ | | \ (_) / * * | __) | | \ / * * | ( | | ) ( * * | ) | (____/\ | | * * |/ (_______/ \_/ * * * * * * fly is an awesome c++11 network library. * * * * @author: lichuan * * @qq: 308831759 * * @email: [email protected] * * @github: https://github.com/lichuan/fly * * @date: 2015-06-10 13:34:21 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */ #include <unistd.h> #include <unordered_map> #include "fly/init.hpp" #include "fly/net/server.hpp" #include "fly/base/logger.hpp" using namespace std::placeholders; class Test_Server : public fly::base::Singleton<Test_Server> { public: bool allow(std::shared_ptr<fly::net::Connection> connection) { return true; } void init(std::shared_ptr<fly::net::Connection> connection) { std::lock_guard<std::mutex> guard(m_mutex); m_connections[connection->id()] = connection; LOG_INFO("connection count: %u", m_connections.size()); } void dispatch(std::unique_ptr<fly::net::Message> message) { std::shared_ptr<fly::net::Connection> connection = message->get_connection(); const fly::net::Addr &addr = connection->peer_addr(); LOG_INFO("recv message from %s:%d raw_data: %s", addr.m_host.c_str(), addr.m_port, message->raw_data().c_str()); } void close(std::shared_ptr<fly::net::Connection> connection) { LOG_INFO("close connection from %s:%d", connection->peer_addr().m_host.c_str(), connection->peer_addr().m_port); std::lock_guard<std::mutex> guard(m_mutex); m_connections.erase(connection->id()); LOG_INFO("connection count: %u", m_connections.size()); } void be_closed(std::shared_ptr<fly::net::Connection> connection) { LOG_INFO("connection from %s:%d be closed", connection->peer_addr().m_host.c_str(), connection->peer_addr().m_port); std::lock_guard<std::mutex> guard(m_mutex); m_connections.erase(connection->id()); LOG_INFO("connection count: %u", m_connections.size()); } void main() { //init library fly::init(); //init logger fly::base::Logger::instance()->init(fly::base::DEBUG, "server", "./log/"); //test tcp server std::unique_ptr<fly::net::Server> server(new fly::net::Server(fly::net::Addr("127.0.0.1", 8899), std::bind(&Test_Server::allow, this, _1), std::bind(&Test_Server::init, this, _1), std::bind(&Test_Server::dispatch, this, _1), std::bind(&Test_Server::close, this, _1), std::bind(&Test_Server::be_closed, this, _1))); if(server->start()) { LOG_INFO("start server ok!"); server->wait(); } else { LOG_ERROR("start server failed"); } } private: std::unordered_map<uint64, std::shared_ptr<fly::net::Connection>> m_connections; std::mutex m_mutex; }; int main() { Test_Server::instance()->main(); }
Server对象构造时会要求传入监听地址和回调函数,当Server对象start启动时,fly库底层就会建立相应的Poller、Parser、Acceptor对象,如果想实现多线程Poller和Parser,则需传入并发线程数量即可,回调函数说明如下:
allow_cb:当有新的连接到达时调用,来判断是否允许该连接的注册。
init_cb:当把连接对象注册到某一个Poller和Parser后调用,进行初始化处理。
dispatch_cb:当有消息到达时会调用,进行消息派发。
close_cb:主动关闭连接对象时调用。
be_closed_cb:检测到对端关闭连接对象时调用。
test_client.cpp主要使用Client对象来连接到某一个服务器,同样Client构造时也需要传入回调函数,其作用与Server构造时传入的回调一样。
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