关于Eventloop的概念-电子发烧友网

最近了解了一下 Eventloop 这个概念，所以想写一篇文章整理一下思路。

1、Eventloop 是什么？

我在网上看了一些资料，但都比较复杂，而且大多和 JavaScript 扯上关系，对初学者不友好。

我个人理解的 Eventloop，其实就是在一个大循环里，处理各种各样的事件。只是不同的 Eventloop 机制或者库，在性能和适用场景之间有差别罢了。

一个程序，只要它需要一直工作，就会处于一个持续循环运行的状态，我把这个循环的状态，称为 Eventloop。

举个简单的例子：

intmain()
{
intchoice;

do{
//等待用户输入
choice=getch();

switch(choice){
case'q':
break;

case'a':
add_record();
break;
[...]
}
}while(choice!='q');

exit(EXIT_SUCCESS);

}

上面这个程序，在一个 while 循环里，根据不同的键盘输入事件，而执行不同的操作。

这就是一个简单的 Eventloop，只是这个 Eventloop 只处理一种事件：键盘输入，且是阻塞等待，虽然很简陋，但是对于上面这个场景而言，已经够用了。

Eventloop 随处可见：

许多开源软件，只要它们有持续运行 + 事件处理的需求，就会有自己的 Eventloop 实现，例如：

图形库 Qt 里的 QGuiApplication::run();

多媒体库 SDL2 里的 SDL_PollEvent();

网络库 Mongoose 里的 mg_mgr_poll();

本质上都是一种 Eventloop，只是由于需求和应用场景的不一样，各自的实现方法有所差异。

合格的 Eventloop：

一个合格的 Eventloop，需要有哪些特性？

我个人认为：

1、不要阻塞，即不要调用可能会阻塞的系统调用，或总是以 nonblocking 的方式调用系统调用。

2、能异步处理事件。

3、性能尽量高，以满足业务需求为下限。

满足上述三点，这个 Eventloop 在功能上就是够用的。

2、Eventloop 怎么用？

基于 select 的 Eventloop：

这是来自 UNIX 网络编程 16.2 章节的一个例子，其大致代码如下：

str_cli(FILE*fp,intsockfd)
{
...

//setnonblock
val=Fcntl(sockfd,F_GETFL,0);
Fcntl(sockfd,F_SETFL,val|O_NONBLOCK);

//eventloop
for(;;){
...
Select(maxfdp1,&rset,&wset,NULL,NULL);

if(FD_ISSET(sockfd,&rset)){
//dosomething
}

...//otherevent
}
}

这个程序会从标准输入中读取一行数据，然后通过 socket 发送给服务端，然后接收服务端的响应，最后将响应也写到标准输出。

最关键的点是先调用 fcntl 将所有的输入输出都设置为 nonblock，然后用 select 监测所有的文件描述符。

基本上所有的开源事件库，本质上和这个程序没差别。

各种开源的 Eventloop 库：

由于 Eventloop 是一个比较通用的需求，在开源软件里，有许多优秀的异步事件库都实现了这个功能。

比较适合嵌入式领域异步事件库有 3 个：

libevent：an event notification library.

名气最大，应用最广泛，历史最悠久的跨平台事件库。

libev：a high performance full-featured event loop written in C.

较 libevent 而言，设计更简练，但是对 Windows 支持不够好，并且和开源社区不怎么接轨。

libuv：a multi-platform support library with a focus on asynchronous I/O.

点击查看大图

开发 node.js 的过程中需要一个跨平台的事件库，目前非常活跃，推荐大家重点学习。

libev 最精简，入门最容易，这里用它来介绍一下事件库的用法：

#include
#include

//定义两个事件watcher
ev_iostdin_watcher;
ev_timertimeout_watcher;

//iowatcher的回调函数
staticvoid
stdin_cb(EV_P_ev_io*w,intrevents)
{
puts("stdinready");
ev_io_stop(EV_A_w);
ev_break(EV_A_EVBREAK_ALL);
}

//timerwatcher的回调函数
staticvoid
timeout_cb(EV_P_ev_timer*w,intrevents)
{
puts("timeout");
ev_break(EV_A_EVBREAK_ONE);
}

intmain(void)
{
//定义eventloop
structev_loop*loop=EV_DEFAULT;

//初始化iowatcher
ev_io_init(&stdin_watcher,stdin_cb,/*STDIN_FILENO*/0,EV_READ);
ev_io_start(loop,&stdin_watcher);

//初始化timerwatcher
ev_timer_init(&timeout_watcher,timeout_cb,2,0.);
ev_timer_start(loop,&timeout_watcher);

//启动eventloop
ev_run(loop,0);
return0;
}

libev 用 watcher 来检测各种事件，当事件发生时，会调用 watcher 的回调函数。

那么，具体支持哪些事件类型呢？