在Windows环境下实现一个简单的libevent服务器

della0887

　　最近再学习Libevent由于自己使用的是windows系统，遗憾的是有关在vs下可以参考的程序少之又少。在参考了许多的博客文章后。自己摸索写了一个简单的Libevent Server程序。并且在网上找了一个简单的客户端程序，测试该代码成功。今天在此做一个记录。
　　Libevent的确是一个非常好用的东西，还在继续学习中，后续还要在windows下实现Libevent的多线程使用。今天先把自己搞出来的东西贴上来，仅供学习参考。在vs2015上编译通过。

　　默认情况下是单线程的（可以配置成多线程，如果有需要的话），每个线程有且只有一event base，对应一个struct event_base结构体（以及附于其上的事件管理器），用来schedule托管给它的一系列event，可以和操作系统的进程管理类比，当然，要更简单一点。当一个事件发生后，event_base会在合适的时间（不一定是立即）去调用绑定在这个事件上的函数（传入一些预定义的参数，以及在绑定时指定的一个参数），直到这个函数执行完，再返回schedule其他事件。

//创建一个event_base

struct event_base *base = event_base_new();

assert(base != NULL);

event_base内部有一个循环，循环阻塞在epoll / kqueue等系统调用上，直到有一个 / 一些事件发生，然后去处理这些事件。当然，这些事件要被绑定在这个event_base上。每个事件对应一个struct event，可以是监听一个fd或者POSIX信号量之类（这里只讲fd了，其他的看manual吧）。struct event使用event_new来创建和绑定，使用event_add来启用：

//创建并绑定一个event

struct event *listen_event;

//参数：event_base, 监听的fd，事件类型及属性，绑定的回调函数，给回调函数的参数

listen_event = event_new(base, listener, EV_READ | EV_PERSIST, callback_func, (void*)base);

//参数：event，超时时间(struct timeval *类型的，NULL表示无超时设置)

event_add(listen_event, NULL);

注：libevent支持的事件及属性包括(使用bitfield实现，所以要用 | 来让它们合体)

(a) EV_TIMEOUT: 超时

(b) EV_READ : 只要网络缓冲中还有数据，回调函数就会被触发

(c) EV_WRITE : 只要塞给网络缓冲的数据被写完，回调函数就会被触发

(d) EV_SIGNAL : POSIX信号量，参考manual吧

(e) EV_PERSIST : 不指定这个属性的话，回调函数被触发后事件会被删除

(f) EV_ET : Edge - Trigger边缘触发，参考EPOLL_ET

然后需要启动event_base的循环，这样才能开始处理发生的事件。循环的启动event base dispatch，循环将一直持续，直到不再有需要关注的事件，或者是遇到event_loopbreak() / event_loopexit()函数。

//启动事件循环

event_base_dispatch(base);

接下来关注下绑定到event的回调函数callback_func：传递给它的是一个socket fd、一个event类型及属性bit_field、以及传递给event_new的最后一个参数（去上面几行回顾一下，把event_base给传进来了，实际上更多地是分配一个结构体，把相关的数据都撂进去，然后丢给event_new，在这里就能取得到了）。其原型是：

typedef void(*event_callback_fn)(evutil_socket_t sockfd, short event_type, void *arg)

对于一个服务器而言，上面的流程大概是这样组合的：

1. listener = socket()，bind()，listen()，设置nonblocking(POSIX系统中可使用fcntl设置，windows不需要设置，

    实际上libevent提供了统一的包装evutil_make_socket_nonblocking)

2. 创建一个event_base

3. 创建一个event，将该socket托管给event_base，指定要监听的事件类型，并绑定上相应的回调函数(及需要给它的参数)

    。对于listener socket来说，只需要监听EV_READ | EV_PERSIST

4. 启用该事件

5. 进入事件循环

-------------- -

6. (异步)当有client发起请求的时候，调用该回调函数，进行处理。

/*接下来关注下绑定到event的回调函数callback_func：传递给它的是一个socket fd、一个event类型及属性bit_field、以及传递给event_new的最后一个参数（去上面几行回顾一下，把event_base给传进来了，实际上更多地是分配一个结构体，把相关的数据都撂进去，然后丢给event_new，在这里就能取得到了）。*/

服务器端代码：Server.cpp

#include <WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <event2/event.h>
#include <event2/bufferevent.h>
#include<iostream>
#include<cassert>
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
#include<ws2tcpip.h>
#define LISTEN_PORT 9999
#define LIATEN_BACKLOG 32
using namespace std;
/*********************************************************************************
*                                      函数声明
**********************************************************************************/
//accept回掉函数
void do_accept_cb(evutil_socket_t listener, short event, void *arg);
//read 回调函数
void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg);
//error回调函数
void error_cb(struct bufferevent *bev, short event, void *arg);
//write 回调函数
void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg);
/*********************************************************************************
*                                      函数体
**********************************************************************************/
//accept回掉函数
void do_accept_cb(evutil_socket_t listener, short event, void *arg)
{
     //传入的event_base指针
     struct event_base *base = (struct event_base*)arg;
     //socket描述符
     evutil_socket_t fd;
     //声明地址
     struct sockaddr_in sin;
     //地址长度声明
     socklen_t slen = sizeof(sin);
     //接收客户端
     fd = accept(listener, (struct sockaddr *)&sin, &slen);
     if (fd < 0)
     {
         perror("error accept");
         return;
     }
     printf("ACCEPT: fd = %u\n", fd);
     ////注册一个bufferevent_socket_new事件
     struct bufferevent *bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);
     ////设置回掉函数
     bufferevent_setcb(bev, read_cb, NULL, error_cb, arg);
     ////设置该事件的属性
     bufferevent_enable(bev, EV_READ | EV_WRITE | EV_PERSIST);
}
////read 回调函数
void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
#define MAX_LINE 256
     char line[MAX_LINE + 1];
     int n;
     //通过传入参数bev找到socket fd
     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     //
     while (n = bufferevent_read(bev, line, MAX_LINE))
     {
         line[n] = '\0';
         printf("fd=%u, read line: %s\n", fd, line);
         //将获取的数据返回给客户端
         bufferevent_write(bev, line, n);
     }
}
////error回调函数
void error_cb(struct bufferevent *bev, short event, void *arg)
{
     //通过传入参数bev找到socket fd
     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     //cout << "fd = " << fd << endl;
     if (event & BEV_EVENT_TIMEOUT)
     {
         printf("Timed out\n"); //if bufferevent_set_timeouts() called
     }
     else if (event & BEV_EVENT_EOF)
     {
         printf("connection closed\n");
     }
     else if (event & BEV_EVENT_ERROR)
     {
         printf("some other error\n");
     }
     bufferevent_free(bev);
}
////write 回调函数
void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
     char str[50];
     //通过传入参数bev找到socket fd
     evutil_socket_t fd = bufferevent_getfd(bev);
     //cin >> str;
     printf("输入数据！");
     scanf_s("%d", &str);
     bufferevent_write(bev, &str, sizeof(str));
}

int main()
{
     int ret;
     evutil_socket_t listener;
     WSADATA  Ws;
     //Init Windows Socket
     if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &Ws) != 0)
     {
         return -1;
     }
     listener = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     assert(listener > 0);
     evutil_make_listen_socket_reuseable(listener);
     struct sockaddr_in sin;
     sin.sin_family = AF_INET;
     sin.sin_addr.s_addr = 0;
     sin.sin_port = htons(LISTEN_PORT);
     if (bind(listener, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0) {
         perror("bind");
         return 1;
     }
     if (listen(listener, 1000) < 0) {
         perror("listen");
         return 1;
     }
     printf("Listening...\n");
     evutil_make_socket_nonblocking(listener);
     struct event_base *base = event_base_new();
     assert(base != NULL);
     struct event *listen_event;
     listen_event = event_new(base, listener, EV_READ | EV_PERSIST, do_accept_cb, (void*)base);
     event_add(listen_event, NULL);
     event_base_dispatch(base);
     printf("The End.");
     return 0;
}
　　客户端代码：Client.cpp



/******* 客户端程序  client.c ************/
#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>  
#include <errno.h>  
#include <string.h>      
#include<winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#include<iostream>
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
int main(int argc, char *argv[])
{
     WSADATA  Ws;
     //Init Windows Socket
     if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &Ws) != 0)
     {
         return 0;
     }
     int sockfd;
     char buffer[1024];
     struct sockaddr_in server_addr;
     struct hostent *host;
     int portnumber, nbytes;

     if ((host = gethostbyname("127.0.0.1")) == NULL)
     {
         fprintf(stderr, "Gethostname error\n");
         exit(1);
     }

     if ((portnumber = atoi("9999"))<0)
     {
         fprintf(stderr, "Usage:%s hostname portnumber\a\n", argv[0]);
         exit(1);
     }

     /* 客户程序开始建立 sockfd描述符  */
     if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
     {
         fprintf(stderr, "Socket Error:%s\a\n", strerror(errno));
         exit(1);
     }

     /* 客户程序填充服务端的资料       */
     memset(&server_addr,0, sizeof(server_addr));
     server_addr.sin_family = AF_INET;
     server_addr.sin_port = htons(portnumber);
     server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);

     /* 客户程序发起连接请求         */
     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr)) == -1)
     {
         fprintf(stderr, "Connect Error:%s\a\n", strerror(errno));
         exit(1);
     }

     while (true)
     {
         char MESSAGE[] = "hello server..\n";
         //bufferevent_write(buf_ev,MESSAGE,strlen(MESSAGE));  
         //  
         if (-1 == (::send(sockfd, MESSAGE, strlen(MESSAGE), 0)))
         {
             printf("the net has a error occured..");
             break;
         }

         if ((nbytes = recv(sockfd, buffer, 1024,0)) == -1)
         {
             fprintf(stderr, "read error:%s\n", strerror(errno));
             exit(1);
         }

         buffer[nbytes] = '\0';
         printf("I have received:%s\n", buffer);
         memset(buffer, 0, 1024);

         Sleep(2);

     }
     /* 结束通讯     */
     closesocket(sockfd);
     exit(0);

     return 0;
}