文章《开发多线程进程池服务器程序》讲述了如何使用 acl 库中的服务器模板编写多进程多线程服务器程序,那个例子是用 C 语言实现的,acl_cpp 对 acl 库用 c++ 语言进行了封装,其中也包含服务器编程模块,本文主要讲述如何使用 acl_cpp 中的 master_threads 类编写可以由 acl_master 服务器父进程控制的服务器应用程序。关于基于acl_master 的服务器程序设计原理,请参考 《协作半驻留式服务器程序开发框架》。
一、类接口说明
master_threads 是一个纯虚类,其中定义的接口需要子类实现,如下:
/** * 纯虚函数:当某个客户端连接有数据可读或关闭或出错时调用此函数 * @param stream {socket_stream*} * @return {bool} 返回 false 则表示当函数返回后需要关闭连接, * 否则表示需要保持长连接,如果该流出错,则应用应该返回 false */ virtual bool thread_on_read(socket_stream*) = 0; /** * 当线程池中的某个线程获得一个连接时的回调函数, * 子类可以做一些初始化工作 * @param stream {socket_stream*} * @return {bool} 如果返回 false 则表示子类要求关闭连接,而不 * 必将该连接再传递至 thread_main 过程 */ virtual bool thread_on_accept(socket_stream*) { return true; } /** * 当与某个线程绑定的连接关闭时的回调函数 * @param stream {socket_stream*} */ virtual void thread_on_close(socket_stream* ) {} /** * 当线程池中一个新线程被创建时的回调函数 */ virtual void thread_on_init() {} /** * 当线程池中一个线程退出时的回调函数 */ virtual void thread_on_exit() {}
master_threads 类提供了两个函数:
/** * 开始运行,调用该函数是指该服务进程是在 acl_master 服务框架 * 控制之下运行,一般用于生产机状态 * @param argc {int} 从 main 中传递的第一个参数,表示参数个数 * @param argv {char**} 从 main 中传递的第二个参数 */ void run_daemon(int argc, char** argv); /** * 在单独运行时的处理函数,用户可以调用此函数进行一些必要的调试工作 * @param addr {const char*} 服务监听地址 * @param conf {const char*} 配置文件全路径 * @param count {unsigned int} 循环服务的次数,达到此值后函数自动返回; * 若该值为 0 则表示程序一直循环处理外来请求而不返回 * @param threads_count {int} 当该值大于 1 时表示自动采用线程池方式, * 该值只有当 count != 1 时才有效,即若 count == 1 则仅运行一次就返回 * 且不会启动线程处理客户端请求 * @return {bool} 监听是否成功 */ bool run_alone(const char* addr, const char* conf = NULL, unsigned int count = 1, int threads_count = 1);
从上面两个函数,可以看出 master_threads 类当在生产环境下(由 acl_master 进程统一控制调度),用户需要调用 run_daemon 函数;如果用户在开发过程中需要手工进行调试,则可以调用 run_alone 函数。
master_threads 的基类 master_base 的几个虚接口如下:
/** * 当进程切换用户身份前调用的回调函数,可以在此函数中做一些 * 用户身份为 root 的权限操作 */ virtual void proc_pre_jail() {} /** * 当进程切换用户身份后调用的回调函数,此函数被调用时,进程 * 的权限为普通受限级别 */ virtual void proc_on_init() {} /** * 当进程退出前调用的回调函数 */ virtual void proc_on_exit() {} // 在 run_alone 状态下运行前,调用此函数初始化一些配置
基类的这几个虚函数用户可以根据需要调用。
另外,基类 master_base 还提供了几个用来读配置选项的函数:
/** * 设置 bool 类型的配置项 * @param table {master_bool_tbl*} */ void set_cfg_bool(master_bool_tbl* table); /** * 设置 int 类型的配置项 * @param table {master_int_tbl*} */ void set_cfg_int(master_int_tbl* table); /** * 设置 int64 类型的配置项 * @param table {master_int64_tbl*} */ void set_cfg_int64(master_int64_tbl* table); /** * 设置 字符串 类型的配置项 * @param table {master_str_tbl*} */ void set_cfg_str(master_str_tbl* table);
二、示例源程序
// master_threads.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "log.hpp" #include "util.hpp" #include "master_threads.hpp" #include "socket_stream.hpp" // 字符串类型的配置项 static char *var_cfg_debug_msg; static acl::master_str_tbl var_conf_str_tab[] = { { "debug_msg", "test_msg", &var_cfg_debug_msg }, { 0, 0, 0 } }; // 布尔类型的配置项 static int var_cfg_debug_enable; static int var_cfg_keep_alive; static int var_cfg_loop; static acl::master_bool_tbl var_conf_bool_tab[] = { { "debug_enable", 1, &var_cfg_debug_enable }, { "keep_alive", 1, &var_cfg_keep_alive }, { "loop_read", 1, &var_cfg_loop }, { 0, 0, 0 } }; // 整数类型的配置项 static int var_cfg_io_timeout; static acl::master_int_tbl var_conf_int_tab[] = { { "io_timeout", 120, &var_cfg_io_timeout, 0, 0 }, { 0, 0 , 0 , 0, 0 } }; static void (*format)(const char*, ...) = acl::log::msg1; ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// class master_threads_test : public acl::master_threads { public: master_threads_test() { } ~master_threads_test() { } protected: // 基类纯虚函数:当客户端连接有数据可读或关闭时回调此函数,返回 true 表示 // 继续与客户端保持长连接,否则表示需要关闭客户端连接 virtual bool thread_on_read(acl::socket_stream* stream) { while (true) { if (on_read(stream) == false) return false; if (var_cfg_loop == 0) break; } return true; } bool on_read(acl::socket_stream* stream) { format("%s(%d)", __FILE__, __LINE__); acl::string buf; if (stream->gets(buf) == false) // 读一行数据 { format("gets error: %s", acl::last_serror()); format("%s(%d)", __FILE__, __LINE__); return false; } if (buf == "quit") // 如果客户端要求关闭连接,则返回 false 通知服务器框架关闭连接 { stream->puts("bye!"); return false; } if (buf.empty()) { if (stream->write("\r\n") == -1) { format("write 1 error: %s", acl::last_serror()); return false; } } else if (stream->write(buf) == -1) { format("write 2 error: %s, buf(%s), len: %d", acl::last_serror(), buf.c_str(), (int) buf.length()); return false; } else if (stream->write("\r\n") == -1) { format("write 3 client error: %s", acl::last_serror()); return false; } return true; } // 基类虚函数:当接收到一个客户端请求时,调用此函数,允许 // 子类事先对客户端连接进行处理,返回 true 表示继续,否则 // 要求关闭该客户端连接 virtual bool thread_on_accept(acl::socket_stream* stream) { format("accept one client, peer: %s, local: %s, var_cfg_io_timeout: %d\r\n", stream->get_peer(), stream->get_local(), var_cfg_io_timeout); if (stream->format("hello, you're welcome!\r\n") == -1) return false; return true; } // 基类虚函数:当客户端连接关闭时调用此函数 virtual void thread_on_close(acl::socket_stream*) { format("client closed now\r\n"); } // 基类虚函数:当线程池创建一个新线程时调用此函数 virtual void thread_on_init() { #ifdef WIN32 format("thread init: tid: %lu\r\n", GetCurrentThreadId()); #else format("thread init: tid: %lu\r\n", pthread_self()); #endif } // 基类虚函数:当线程池中的一个线程退出时调用此函数 virtual void thread_on_exit() { #ifdef WIN32 format("thread exit: tid: %lu\r\n", GetCurrentThreadId()); #else format("thread exit: tid: %lu\r\n", pthread_self()); #endif } // 基类虚函数:服务进程切换用户身份前调用此函数 virtual void proc_pre_jail() { format("proc_pre_jail\r\n"); } // 基类虚函数:服务进程切换用户身份后调用此函数 virtual void proc_on_init() { format("proc init\r\n"); } // 基类虚函数:服务进程退出前调用此函数 virtual void proc_on_exit() { format("proc exit\r\n"); } private: }; int main(int argc, char* argv[]) { master_threads_test mt; // 设置配置参数表 mt.set_cfg_int(var_conf_int_tab); mt.set_cfg_int64(NULL); mt.set_cfg_str(var_conf_str_tab); mt.set_cfg_bool(var_conf_bool_tab); // 开始运行 if (argc >= 2 && strcmp(argv[1], "alone") == 0) { format = (void (*)(const char*, ...)) printf; format("listen: 127.0.0.1:8888\r\n"); mt.run_alone("127.0.0.1:8888", NULL, 2, 10); // 单独运行方式 } else mt.run_daemon(argc, argv); // acl_master 控制模式运行 return 0; }
这是一个简单的提供 echo 行服务的服务器程序,可以支持多个并发连接,而且可以通过配置文件控制所启动的最大进程数、每个进程的最大线程数、进程空闲时间、线程空闲时间等控制参数,因为 acl 中的服务器框架都是半驻留的,所以既可以保证运行效率,又能够在空闲释放系统资源。该例子所在目录:acl_cpp/samples/master_threads。
需要指出的一点是,master_threads 内部是单例的,即要求该类的对象只能有一个,否则内部自动产生断言。只所以没有采用单例模板来设计单例,主要是为了不对外暴露 acl 库中的接口,使使用 acl_cpp 库的用户不必关心 acl 库的头文件在哪儿。
三、配置文件及程序安装
打开 acl_cpp/samples/master_threads/ioctl_echo.cf 配置文件,就其中几个配置参数说明一下:
## 由 acl_master 用来控制服务进程池的配置项 # 为 no 表示启用该进程服务,为 yes 表示禁止该服务进程 master_disable = no # 表示本服务器进程监听 127.0.0.1 的 5001 端口 master_service = 127.0.0.1:5001 # 表示是 TCP 套接口服务类型 master_type = inet # 表示该服务进程池的最大进程数为 2 master_maxproc = 2 # 进程日志记录文件,其中 {install_path} 需要用实际的安装路径代替 master_log = {install_path}/var/log/ioctl_echo.log
## 与该服务器框架模板相关的配置参数项 # 每个服务进程中最大的线程数为 250 ioctl_max_threads = 250 # 线程的堆栈空间大小,单位为字节,0表示使用系统缺省值 ioctl_stacksize = 0 # 每个进程实例处理连接数的最大次数,超过此值后进程实例主动退出 ioctl_use_limit = 100 # 每个进程实例的空闲超时时间,超过此值后进程实例主动退出 ioctl_idle_limit = 120 # 进程运行时的用户身份 ioctl_owner = root # 采用事件循环的方式: select(default)/poll/kernel(epoll/devpoll/kqueue) ioctl_event_mode = select # 允许访问 udserver 的客户端IP地址范围 ioctl_access_allow = 10.0.0.1:10.0.0.255, 127.0.0.1:127.0.0.1
例如当 acl_master 服务器框架程序的安装目录为:/opt/acl,则:
/opt/acl/libexec: 该目录存储服务器程序(acl_master 程序也存放在该目录下);
/opt/acl/conf:该目录存放 acl_master 程序配置文件 main.cf;
/opt/acl/conf/service:该目录存放服务子进程的程序配置文件,该路径由 main.cf 文件指定;
/opt/acl/var/log:该目录存放日志文件;
/opt/acl/var/pid:该目录存放进程号文件。
该程序编译通过后,需要把可执行程序放在 /opt/acl/libexec 目录下,把配置文件放在 /opt/acl/conf/service 目录下。
在 /opt/acl/sh 下有启动/停止 acl_master 服务进程的控制脚本;运行脚本:./start.sh,然后请用下面方法检查服务是否已经启动:
ps -ef|grep acl_master # 查看服务器控制进程是否已经启动
netstat -nap|grep LISTEN|grep 5001 # 查看服务端口号是否已经被监听
当然,您也可以查看 /opt/acl/var/log/acl_master 日志文件,查看服务进程的启动过程及监听服务是否正常监听。
可以命令行如下测试:telnet 127.0.0.1 5001
github: https://github.com/acl-dev/aclQQ 群:242722074
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