【项目日记】仿mudou的高并发服务器 --- 实现缓冲区模块，通用类型Any模块，套接字模块

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就可以忍受任何一种生活。

— 尼采 —

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仿mudou的高并发服务器

• 1 主从Reactor模型
• 2 基础功能封装
• • 2.1 缓冲区 Buffer模块
  • 2.2 通用类型 Any类
  • 2.3 套接字 Socket模块

1 主从Reactor模型

这个项目的目标是实现一个可以高效处理请求的服务器，那么对于这样的一个服务器要如何实现呢？

这里采取主从Reactor模型的方案：

简单来说就是这样的一个模型： 其中管理连接的对象是Connection对象，这个类是高并发服务器的核心部分，这里包含了对套接字的处理，事件等待等一系列操作！而Connection对象中对于这些操作的管理也要通过其他的对象来进行！

主要的工作就是搭建起主从Reactor模型，但是这个模型不是一下子就可以写出来的。为了实现主从Reactor模型，我们先需要实现一些基础类，对基础功能进封装，然后对这些功能进行整合，最终实现主从Reactor模型！

2 基础功能封装

2.1 缓冲区 Buffer模块

Buffer模块是⼀个缓冲区模块，用于实现通信中用户态的接收缓冲区和发送缓冲区功能：

Buffer模块成员变量很简单：

• vector<char>容器_buffer： 对内存空间进行管理
• uint64_t _reader_idx 读偏移：进行读取位置在_buffer容器中的偏移量，即读取的起始位置。
• uint64_t _writer_idx 写偏移：下一次写入位置在_buffer容器中的偏移量，即写入的起始位置。

接下来实现一下基础功能：

// 缓冲区Buffer类
class Buffer
{

private:
std::vector<char> _buffer;
uint64_t _reader_idx;
uint64_t _writer_idx;

private:
char *Begin() {
return &*_buffer.begin(); }

public:
Buffer() : _buffer(BUFFER_DEFAULT_SIZE), _reader_idx(0), _writer_idx(0) {
}
// 获取当前写入起始地址
char *WritePos() {
return Begin() + _writer_idx; }
// 获取当前读取起始地址
char *ReadPos() {
return Begin() + _reader_idx; }
// 获取读取位置之前的空闲空间
uint64_t HeadIdleSize() {
return _reader_idx; }
// 获取写入位置之后的空闲空间
uint64_t TailIdleSize() {
return _buffer.size() – _writer_idx; }
// 获取可读数据大小
uint64_t ReadAbleSize() {
return _writer_idx – _reader_idx; }
// 读/写偏移移动
void MoveReadOffset(uint64_t len)
{

if (len <= 0)
return;
assert(len <= ReadAbleSize());
_reader_idx += len;
}
void MoveWriteOffset(uint64_t len)
{

if (len <= 0)
return;
assert(len <= TailIdleSize());
_writer_idx += len;
}
// 确保可写空间足够 — 整体空闲空间足够了就移动数据，否则进行扩容
void EnsureWriteSpace(uint64_t len)
{

// 当len小于写入位置之后的空闲空间 直接进行写入
if (len <= TailIdleSize())
{

return;
}

// len 小于总共的空闲空间
else if (len <= TailIdleSize() + HeadIdleSize())
{

// 记录总共的数据
uint64_t sz = ReadAbleSize();
// 移动数据
std::copy(ReadPos(), ReadPos() + sz, Begin());
// 更新写入读取位置
_reader_idx = 0;
_writer_idx = sz;
}
// 需要扩容
else
{

// 在写入位置之后扩充len个大小
_buffer.resize(_writer_idx + len);
}
}
// ———-写入数据————
void Write(const void *data, uint64_t len)
{

// 写入的数据不能超过可写的总空间
// 确保可以正常写入
EnsureWriteSpace(len);
// 进行拷贝
const char *d = reinterpret_cast<const char *>(data);
std::copy(d, d + len, WritePos());
}
// 写入Buffer
void WriteBuffer