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Libevent(一)

一、什么是libevent

libevent是一个事件触发的网络库,适用于windows、linux、bsd等多种平台,内部使用select、epoll、kqueue、IOCP等系统调用管理事件机制。著名分布式缓存软件memcached也是基于libevent,而且libevent在使用上可以做到跨平台,而且根据libevent官方网站上公布的数据统计,似乎也有着非凡的性能。——引用自百度百科

需要注意以下几点:

  1. libevent是一个事件触发的网络库
  2. 可以跨平台(windows、linux、bsd等)
  3. 使用select、epoll(linux)、kqueue(freebsd)、IOCP(windows)等系统调用管理事件机制(IO复用)
  4. libevent在Linux环境下默认采用epoll作为IO多路复用方法

用户线程使用libevent则通常按以下步骤:

  1. 用户线程通过event_init()函数创建一个event_base对象。event_base对象管理所有注册到自己内部的IO事件。多线程环境下,event_base对象不能被多个线程共享,即一个event_base对象只能对应一个线程。
  2. 然后该线程通过event_add函数,将与自己感兴趣的文件描述符相关的IO事件,注册到event_base对象,同时指定事件发生时所要调用的事件处理函数(event handler)。服务器程序通常监听套接字(socket)的可读事件。比如,服务器线程注册套接字sock1的EV_READ事件,并指定event_handler1()为该事件的回调函数。libevent将IO事件封装成struct event类型对象,事件类型用EV_READ/EV_WRITE等常量标志。
  3. 注册完事件之后,线程调用event_base_loop进入循环监听(monitor)状态。该循环内部会调用epoll等IO复用函数进入阻塞状态,直到描述符上发生自己感兴趣的事件。此时,线程会调用事先指定的回调函数处理该事件。例如,当套接字sock1发生可读事件,即sock1的内核buff中已有可读数据时,被阻塞的线程立即返回(wake up)并调用event_handler1()函数来处理该次事件。
  4. 处理完这次监听获得的事件后,线程再次进入阻塞状态并监听,直到下次事件发生。

—— 引用自Memcached网络模型

二、php使用libevent扩展实现高性能服务器

此处不再赘述php-libevent扩展的安装。
上述在描述libevent步骤时候,用的并非php函数,php实现是略微有区别,大致流程不变。

在之前的文章『php-socket 实现简单服务器』中,我们使用stream+select的方式来实现一个简单的服务器。

现在我们就使用libevnet来实现更高性能的服务器。

附上libevent的常量

php-socket 实现简单服务器

Socket基础知识

我们可以把Socket当做是一种数据结构,客户端和服务器间通过这种数据结构来交换数据。服务器开始监听连接,当客户端想要连接服务器时,会通过服务器监听的端口开启一个会话,服务器收到客户端的请求后,建立连接完毕,然后继续监听下一次连接。

要产生一个Socket,你我们需要三个变量:一个协议(protocol)、一个socket类型(socket type)和一个公共协议类型(common protocol type)。下面将会详细介绍各个部分的具体内容。

协议

  • AF_INET:这是大多数用来产生socket的协议,使用TCP或UDP来传输,用在IPv4的地址
  • AF_INET6:与上面类似,不过是来用在IPv6的地址
  • AF_UNIX:本地协议,使用在Unix和Linux系统上,它很少使用,一般都是当客户端和服务器在同一台及其上的时候使用

Socket类型

  • SOCK_STREAM:这个协议是按照顺序的、可靠的、数据完整的基于字节流的连接。这是一个使用最多的socket类型,这个socket是使用TCP来进行传输。
  • SOCK_DGRAM:这个协议是无连接的、固定长度的传输调用。该协议是不可靠的,使用UDP来进行它的连接。
  • SOCK_SEQPACKET:这个协议是双线路的、可靠的连接,发送固定长度的数据包进行传输。必须把这个包完整的接受才能进行读取。
  • SOCK_RAW:这个socket类型提供单一的网络访问,这个socket类型使用ICMP公共协议。(ping、traceroute使用该协议)
  • SOCK_RDM:这个类型是很少使用的,在大部分的操作系统上没有实现,它是提供给数据链路层使用,不保证数据包的顺序

公共协议

  • ICMP:互联网控制消息协议,主要使用在网关和主机上,用来检查网络状况和报告错误信息
  • UDP:用户数据报文协议,它是一个无连接,不可靠的传输协议
  • TCP:传输控制协议,这是一个使用最多的可靠的公共协议,它能保证数据包能够到达接受者那儿,如果在传输过程中发生错误,那么它将重新发送出错数据包。

socket示例

stream示例

附:
socket系列方法

  • socket_accept() 接受一个Socket连接
  • socket_bind() 把socket绑定在一个IP地址和端口上
  • socket_close() 关闭一个socket资源
  • socket_connect() 开始一个socket连接
  • socket_create_listen() 在指定端口打开一个socket监听
  • socket_create() 产生一个socket,相当于产生一个socket的数据结构
  • socket_get_option() 获取socket选项
  • socket_getpeername() 获取远程主机的ip地址
  • socket_getsockname() 获取本地socket的ip地址
  • socket_listen() 监听由指定socket的所有连接
  • socket_read() 读取指定长度的数据
  • socket_readv() 读取从分散/聚合数组过来的数据
  • socket_recv() 从socket里结束数据到缓存
  • socket_recvfrom() 接受数据从指定的socket,如果没有指定则默认当前socket
  • socket_recvmsg() 从iovec里接受消息
  • socket_select() 多路选择
  • socket_send() 这个函数发送数据到已连接的socket
  • socket_sendmsg() 发送消息到socket
  • socket_sendto() 发送消息到指定地址的socket
  • socket_set_block() 在socket里设置为块模式
  • socket_set_nonblock() socket里设置为非块模式
  • socket_set_option() 设置socket选项
  • socket_shutdown() 这个函数允许你关闭读、写、或者指定的socket
  • socket_write() 写数据到socket缓存

stream系列方法

  • stream_bucket_append函数:为队列添加数据 
  • stream_bucket_make_writeable函数:从操作的队列中返回一个数据对象
  • stream_bucket_new函数:为当前队列创建一个新的数据
  • stream_bucket_prepend函数:预备数据到队列 
  • stream_context_create函数:创建数据流上下文
  • stream_context_get_default函数:获取默认的数据流上下文
  • stream_context_get_options函数:获取数据流的设置
  • stream_context_set_option函数:对数据流、数据包或者上下文进行设置
  • stream_context_set_params函数:为数据流、数据包或者上下文设置参数
  • stream_copy_to_stream函数:在数据流之间进行复制操作
  • stream_filter_append函数:为数据流添加过滤器
  • stream_filter_prepend函数:为数据流预备添加过滤器
  • stream_filter_register函数:注册一个数据流的过滤器并作为PHP类执行
  • stream_filter_remove函数:从一个数据流中移除过滤器
  • stream_get_contents函数:读取数据流中的剩余数据到字符串
  • stream_get_filters函数:返回已经注册的数据流过滤器列表
  • stream_get_line函数:按照给定的定界符从数据流资源中获取行
  • stream_get_meta_data函数:从封装协议文件指针中获取报头/元数据
  • stream_get_transports函数:返回注册的Socket传输列表
  • stream_get_wrappers函数:返回注册的数据流列表
  • stream_register_wrapper函数:注册一个用PHP类实现的URL封装协议
  • stream_select函数:接收数据流数组并等待它们状态的改变
  • stream_set_blocking函数:将一个数据流设置为堵塞或者非堵塞状态
  • stream_set_timeout函数:对数据流进行超时设置
  • stream_set_write_buffer函数:为数据流设置缓冲区
  • stream_socket_accept函数:接受由函数stream_ socket_server()创建的Socket连接
  • stream_socket_client函数:打开网络或者UNIX主机的Socket连接
  • stream_socket_enable_crypto函数:为一个已经连接的Socket打开或者关闭数据加密
  • stream_socket_get_name函数:获取本地或者网络Socket的名称
  • stream_socket_pair函数:创建两个无区别的Socket数据流连接
  • stream_socket_recvfrom函数:从Socket获取数据,不管其连接与否
  • stream_socket_sendto函数:向Socket发送数据,不管其连接与否
  • stream_socket_server函数:创建一个网络或者UNIX Socket服务端
  • stream_wrapper_restore函数:恢复一个事先注销的数据包
  • stream_wrapper_unregister函数:注销一个URL地址包