fastlio2源碼解讀

一、IO多路復用

/**
 * @brief 封裝select的IO多路復用函數
 */
void FIO::Select(int timeoutMs)
{
    struct timeval timeout;
    timeout.tv_sec = timeoutMs / 1000;
    timeout.tv_usec = (timeoutMs % 1000) * 1000;
    fd_set rfds, wfds;
    FD_ZERO(&rfds);
    FD_ZERO(&wfds);
    int max_fd = -1;
    for (auto& fd : rset_)
    {
        FD_SET(fd, &rfds);
        max_fd = std::max(max_fd, fd);
    }
    for (auto& fd : wset_)
    {
        FD_SET(fd, &wfds);
        max_fd = std::max(max_fd, fd);
    }
    int nready = select(max_fd + 1, &rfds, &wfds, nullptr, timeoutMs == -1 ? nullptr : &timeout);
    if(nready < 0)
    {
        if(errno == EINTR) return; //中斷
        perror("select");
        abort();
    }
    if(FD_ISSET(pipe_fd_[0], &rfds)) ReadEvent(); //讀事件
    if(nready <= 0) return;
    for (auto& fd : rset_)
    {
        if(FD_ISSET(fd, &rfds)) readCallback_(fd);
    }
    for (auto& fd : wset_)
    {
        if(FD_ISSET(fd, &wfds)) writeCallback_(fd);
    }
}

fastlio2使用IO多路復用技術，代碼中提供了封裝select的IO多路復用函數Select。Select可以同時得到讀寫事件的通知。在Select函數中，先對讀寫事件分別進行了set，取得當前連接數最大的fd，然後在select內部會阻塞至少timeoutSecs秒等待有事件發生。如果一直等下去，但沒有任何一個事件發生，那麼就會超時。

二、連接管理

/**
 * @brief 為連接設置回調函數，然後以此維持連接的生命周期
 */
void Connection::SetCallback(const closure_t& read_cb, const closure_t& write_cb, const callback_t& error_cb, bool use_mutex)
{
    read_cb_ = read_cb;
    write_cb_ = write_cb;
    error_cb_ = error_cb;
    events_ |= kPollIn;
    if (write_cb_) events_ |= kPollOut;
    if (use_mutex) mutex_.lock();
    conn_stats_.active = true;
    if (use_mutex) mutex_.unlock();
    loop_->AddEvents(fd_, events_);
}

Connect是fastlio2中重要的連接類，其錄了連接的流程和生命周期的維護。代碼中SetCallback函數會傳入三個回調函數，並且設置讀事件，在傳入的寫事件回調函數不為空時，同時設置讀寫兩個事件。

三、事件循環

/**
 * @brief 註冊新事件
 */
void EventLoop::AddEvents(int fd, int events, int clear_events)
{
    struct epoll_event event;
    event.data.fd = fd;
    event.events = events | EPOLLET | EPOLLERR | EPOLLHUP;
    if(clear_events != 0) event.events |= clear_events;
    if(epoll_ctl(epoll_fd_, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event) < 0)
    {
        perror("eventloop epol_ctl add failed");
        abort();
    }
    else
    {
        total_events_++;
    }
}

/**
 * @brief 刪除事件
 */
void EventLoop::RemoveEvents(int fd)
{
    if(epoll_ctl(epoll_fd_, EPOLL_CTL_DEL, fd, nullptr) < 0)
    {
        perror("eventloop epol_ctl del failed");
        abort();
    }
    else
    {
        total_events_--;
    }
}

EventLoop作為fastlio2的核心之一，負責事件循環和事件的註冊和刪除。代碼中AddEvents函數通過epoll_ctl函數註冊事件，只有在註冊成功後，total_events_計數器才會加一。RemoveEvents函數則是從epoll中刪除事件，並在刪除成功後將計數器減一。

四、信號處理

/**
 * @brief 註冊信號處理函數
 */
void FSignal::Register(int signo, const signal_callback_t& callback)
{
    sa_.sa_handler = handler;
    sigfillset(&sa_.sa_mask);
    sa_.sa_flags = 0;
    sigaction(signo, &sa_, nullptr);
}

/**
 * @brief 處理信號中斷
 */
void FSignal::handler(int sig)
{
    void* array[1024];
    auto size = backtrace(array, 1024);
    fprintf(stderr, "signal %d caught:\n", sig);
    backtrace_symbols_fd(array, size, STDERR_FILENO);
    _exit(1);
}

FSignal類利用了*nu_signal.h*庫處理程序的信號。Register函數直接調用了sigaction函數，通過註冊信號處理函數來處理特定的信號。handler函數針對了信號的中斷，當接收到SIGABRT信號時，程序會列印出當前函數調用棧的dump，然後終止程序的執行。

五、緩存池

/**
 * @brief 讀取一行請求（只限HTTP協議頭）
 */
int ByteBuffer::ReadHttpLine(char* buf, int maxlen)
{
    int begin_pos = pos_;
    char c = 0;
    int len = 0;
    while (pos_ < limit_ && len  begin_pos ? len : -1;
}

ByteBuffer負責對讀取的數據進行緩存，用於最大化的減少IO次數。代碼中，ReadHttpLine函數從緩存中讀取標準的HTTP協議頭，讀取到socket的下一個請求頭後，循環立即退出。如果在maxlen的最大長度內沒有定位到HTTP頭，則返回-1。