libevent、libev、libuv、libhv、boost.asio、poco、muduo七种echo-server实现对比
https://github.com/ithewei/libhv/tree/master/echo-servers 中包含libevent、libev、libuv、libhv、boost.asio、poco、muduo七种echo-server实现，感兴趣的可以看看
- libevent、libev、libuv、libhv、boost.asio、poco、muduo七种echo-server实现对比
- libhv中的宏艺术
- C语言宏基础知识
- golang defer 宏实现
- java synchronized 一行宏实现
- http模块（包含http、https、http2、grpc、RESTful API）
- 日志模块
- libhv应用程序框架
- libhv事件循环使用入门
- libhv如何实现跨平台的
- libhv多线程同步相关知识
- 跨平台socket编程
- 如何编写兼容IPv6的网络程序
- c语言如何实现c++的继承
- libhv事件循环逻辑
- IO与timer的完美结合
- 设置连接超时
- 设置keepalive超时
- 设置心跳
- libhv完美结合openssl
- master-worker 多进程|多线程模型
libhv简介
libhv是一个跨平台的类似libevent、libev、libuv的异步事件驱动库，但提供了更加接近原生的API接口和更加丰富的协议。libhv已被awesome-c收录。 libhv已广泛实用在公司的IOT平台、http API服务之中，正确性、稳定性、可扩展性、性能都有保证，完全开源，请放心使用。
项目地址：https://github.com/ithewei/libhv.git
码云镜像：https://gitee.com/ithewei/libhv.git
QQ技术交流群：739352073
libhv博客专栏：https://hewei.blog.csdn.net/category_9866493.html
注：libhv每日一学博文为QQ群里的libhv每日一学技术分享整理所得，方便新老朋友查阅学习，该博文每隔几日会同步更新一次。
http模块（包含http、https、http2、grpc、RESTful API）
http编译测试，包含web service、indexof service、api service （支持RESTful API）
ContentType支持application/json、application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data的构造和解析
git clone https://github.com/ithewei/libhv.git
cd libhv
make httpd curl
bin/httpd -h
bin/httpd -d
#bin/httpd -c etc/httpd.conf -s restart -d
ps aux | grep httpd
# http web service
bin/curl -v localhost:8080
# http indexof service
bin/curl -v localhost:8080/downloads/
# http api service
bin/curl -v localhost:8080/ping
bin/curl -v localhost:8080/echo -d "hello,world!"
bin/curl -v localhost:8080/query?page_no=1\&page_size=10
bin/curl -v localhost:8080/kv -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d 'user=admin&pswd=123456'
bin/curl -v localhost:8080/json -H "Content-Type:application/json" -d '{"user":"admin","pswd":"123456"}'
bin/curl -v localhost:8080/form -F "user=admin pswd=123456"
bin/curl -v localhost:8080/upload -F "file=@LICENSE"
bin/curl -v localhost:8080/test -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d 'bool=1&int=123&float=3.14&string=hello'
bin/curl -v localhost:8080/test -H "Content-Type:application/json" -d '{"bool":true,"int":123,"float":3.14,"string":"hello"}'
bin/curl -v localhost:8080/test -F 'bool=1 int=123 float=3.14 string=hello'
# RESTful API: /group/:group_name/user/:user_id
bin/curl -v -X DELETE localhost:8080/group/test/user/123
# webbench (linux only)
make webbench
bin/webbench -c 2 -t 60 localhost:8080libhv提供的httpd性能可媲美nginx
indexof service目录服务效果图：
https编译测试，集成了openssl库（修改config.mk中WITH_OPENSSL=yes）
http2编译测试，集成了nghttp2库
注：以下是模拟HTTP1的打印结果，HTTP2是二进制协议，采用了HPACK头部压缩和帧的概念
通过libhv库编写http API是如此简单，支持RESTful API，并且可扩展成多进程/多线程模型 下面贴出最基础的body用法，其它ContentType用法见examples/httpd/
#include "HttpServer.h"
int main() {
HttpService service;
service.base_url = "/v1/api";
service.POST("/echo", [](HttpRequest* req, HttpResponse* res) {
res->body = req->body;
return 200;
});
http_server_t server;
server.port = 8080;
server.service = &service;
http_server_run(&server);
return 0;
}
日志模块
libhv应用程序框架
libhv提供了命令行解析、INI配置文件解析、日志文件、pid文件、信号处理等创建一个应用程序的常用模块
参考examples/hmain_test.cpp，讲解这些模块使用方法
测试示例：
make test
bin/test -h
bin/test -v
bin/test -t
bin/test -d
ps aux | grep test
bin/test -s status
bin/test -s stop
ps aux | grep test
bin/test -s start -d
ps aux | grep test
bin/test -s restart -d
ps aux | grep test
流程图：
libhv事件循环使用入门
参考examples/loop.c、examples/timer.c、examples/tcp.c、examples/udp.c、examples/nc.c
make tcp udp nc
bin/tcp 1111
bin/nc 127.0.0.1 1111
bin/udp 2222
bin/nc -u 127.0.0.1 2222
make hloop_test
bin/hloop_test
bin/nc 127.0.0.1 10514
TCP echo server示例代码
#include "hloop.h"
void on_close(hio_t* io) {
}
void on_recv(hio_t* io, void* buf, int readbytes) {
hio_write(io, buf, readbytes);
}
void on_accept(hio_t* io) {
hio_setcb_close(io, on_close);
hio_setcb_read(io, on_recv);
hio_read(io);
}
int main(int argc, char** argv) {
if (argc < 2) {
printf("Usage: cmd port\n");
return -10;
}
int port = atoi(argv[1]);
hloop_t* loop = hloop_new(0);
hio_t* listenio = hloop_create_tcp_server(loop, "0.0.0.0", port, on_accept);
if (listenio == NULL) {
return -20;
}
hloop_run(loop);
hloop_free(&loop);
return 0;
}流程图：
libevent、libev、libuv、libhv、boost.asio、poco、muduo七种echo-server实现对比
https://github.com/ithewei/libhv/tree/master/echo-servers中包含libevent、libev、libuv、libhv、boost.asio、poco、muduo七种echo-server实现，感兴趣的可以看看
编译测试步骤见README.md 中的echo-servers/benchmark
# ubuntu16.04
sudo apt install libevent-dev libev-dev libuv1-dev libboost-dev libboost-system-dev libasio-dev libpoco-dev
# muduo install => https://github.com/chenshuo/muduo.git
cd echo-servers
./build.sh
./benchmark.sh压力测试结果图：
注：客户端和服务端位于同一台电脑，有一定随机性，仅供参考，总的来说，这几个库性能接近，都将IO多路复用用到了极致。
libhv如何实现跨平台的
主要靠两个文件：
1、./configure生成的hconfig.h configure脚本中检测头文件、函数是否存在定义相应宏(如HAVE_PTHREAD_H、HAVE_GETTIMEOFDAY)
2、base/hplatform.h中 操作系统宏：(如_WIN32、__linux__等) 编译器宏：(如__GNUC__、__clang__、_MSC_VER等) CPU体系结构宏：(如__i386__、__x86_64__、__arm__、__aarch64__等) 编程语言宏：__cplusplus
以获取当前本地日期时间为例，见base/htime.c
libhv中的宏艺术
C语言宏基础知识
宏是C/C++语言的一大特色，它将一个标识符定义为一个字符串，在预处理阶段源程序中的该标识符均以指定的字符串来代替，使用宏可以使代码更加简洁和增强可读性。
#define <宏名> (<参数表>) <宏体>
#undef <宏名>
#ifdef <宏名>
...
#else
...
#endif
//define中的三个特殊符号：#，##，#@
#define STRCAT(x,y) x##y //连接x和y成一个字符串
#define TOCHAR(x) #@x //给x加上单引号
#define TOSTR(x) #x //给x加上双引号以base/herr.h、base/herr.c中对错误码定义为例：
#define FOREACH_ERR_COMMON(F) \
F(0, OK, "OK") \
F(1000, UNKNOWN, "Unknown error") \
\
F(1001, NULL_PARAM, "Null parameter") \
F(1002, NULL_POINTER, "Null pointer") \
F(1003, NULL_DATA, "Null data") \
F(1004, NULL_HANDLE, "Null handle") \
\
F(1011, INVALID_PARAM, "Invalid parameter")\
F(1012, INVALID_POINTER, "Invalid pointer") \
F(1013, INVALID_DATA, "Invalid data") \
F(1014, INVALID_HANDLE, "Invalid handle") \
F(1015, INVALID_JSON, "Invalid json") \
F(1016, INVALID_XML, "Invalid xml") \
F(1017, INVALID_FMT, "Invalid format") \
F(1018, INVALID_PROTOCOL, "Invalid protocol") \
F(1019, INVALID_PACKAGE, "Invalid package") \
#define FOREACH_ERR(F) \
FOREACH_ERR_COMMON(F) \
FOREACH_ERR_FUNC(F) \
FOREACH_ERR_SERVICE(F) \
FOREACH_ERR_GRPC(F) \
#undef ERR_OK // prevent conflict
enum {
#define F(errcode, name, errmsg) ERR_##name = errcode,
FOREACH_ERR(F)
#undef F
};
// errcode => errmsg
const char* hv_strerror(int err) {
if (err > 0 && err <= SYS_NERR) {
return strerror(err);
}
switch (err) {
#define F(errcode, name, errmsg) \
case errcode: return errmsg;
FOREACH_ERR(F)
#undef F
default:
return "Undefined error";
}
}hv_strerror中宏替换后实际上是很多个case errcode: return errmsg;，添加一个错误码定义只需在头文件见中添加即可，无需改动源文件，代码更简洁，可扩展性更好
golang defer 宏实现
defer在作用域释放时做一些清理工作，可避免return前漏做，或者到处是调用清理函数，或者乱用goto导致的可读性差 等问题 见base/hscope.h，此头文件中还定义了很多利用作用域和RAII机制释放资源的模板类型，感兴趣的可以看看，用在自己项目中
// same as golang defer
class Defer {
public:
Defer(Function&& fn) : _fn(std::move(fn)) {}
~Defer() { if(_fn) _fn();}
private:
Function _fn;
};
#define defer(code) Defer STRINGCAT(_defer_, __LINE__)([&](){code});
测试代码见unittest/defer_test.cpp
java synchronized 一行宏实现
#define synchronized(lock) for (std::lock_guard _lock_(lock), *p = &_lock_; p != NULL; p = NULL)
测试代码见unittest/synchronized_test.cpp
libhv多线程同步相关知识
见base/hthread.h base/hmutex.h unittest/hmutex_test.c
pthread和hmutex对应的宏就不贴出来了，请自行查阅base/hmutex.h 编译运行单元测试
make unittest
bin/hmutex_test跨平台socket编程
Windows网络编程和Unix网络编程区别：
- 头文件和库文件不同；
- Windows下需要调用WSAStartup初始化；
- 获取错误码方式不同，以及错误码不同，Windows错误码以WSA开头
- Unix下没有closesocket；
- 设置发送超时和接受超时参数类型要求不同；
- 设置非阻塞方式不同；
- 非阻塞connect返回值不同；
如何编写兼容IPv6的网络程序
c语言如何实现c++的继承
使用宏即可实现，原理如下
libhv中就应用了这种技巧，见event/hloop.h、event/hevent.h
libhv事件循环逻辑
int hloop_run(hloop_t* loop) {
loop->status = HLOOP_STATUS_RUNNING;
while (loop->status != HLOOP_STATUS_STOP) {
if (loop->status == HLOOP_STATUS_PAUSE) {
msleep(PAUSE_TIME);
hloop_update_time(loop);
continue;
}
++loop->loop_cnt;
if (loop->nactives == 0) break;
hloop_process_events(loop);
if (loop->flags & HLOOP_FLAG_RUN_ONCE) {
break;
}
}
loop->status = HLOOP_STATUS_STOP;
loop->end_hrtime = gethrtime();
if (loop->flags & HLOOP_FLAG_AUTO_FREE) {
hloop_cleanup(loop);
SAFE_FREE(loop);
}
return 0;
}
调用hloop_run后，我们就进入了libhv的事件循环，很简单，就是while循环中调用hloop_process_events处理各类事件
具体各类事件是如何处理的，感兴趣的可以研究源码
IO与timer的完美结合
设置连接超时
// connect timeout => hclose_cb
HV_EXPORT void hio_set_connect_timeout(hio_t* io, int timeout_ms DEFAULT(HIO_DEFAULT_CONNECT_TIMEOUT));
设置keepalive超时
一段时间内无数据收发，自动断开连接
// keepalive timeout => hclose_cb
HV_EXPORT void hio_set_keepalive_timeout(hio_t* io, int timeout_ms DEFAULT(HIO_DEFAULT_KEEPALIVE_TIMEOUT));
设置心跳
每隔一段时间触发发送心跳包回调
/*
void send_heartbeat(hio_t* io) {
static char buf[] = "PING\r\n";
hio_write(io, buf, 6);
}
hio_set_heartbeat(io, 3000, send_heartbeat);
*/
typedef void (*hio_send_heartbeat_fn)(hio_t* io);
// heartbeat interval => hio_send_heartbeat_fn
HV_EXPORT void hio_set_heartbeat(hio_t* io, int interval_ms, hio_send_heartbeat_fn fn);libhv完美结合openssl
libhv中使用openssl库实现TCP加密通信，这是几乎所有异步IO通信库都没有做的一点，而且libhv中开启SSL特别简单，仅需两个API
1、初始化全局的SSL_CTX，见base/ssl_ctx.h
int ssl_ctx_init(const char* crt_file, const char* key_file, const char* ca_file);2、启用SSL，见event/hloop.h
int hio_enable_ssl(hio_t* io);libhv中的https即是最好的例子：
sudo apt-get install openssl libssl-dev # ubuntu下安装openssl依赖
make clean
make WITH_OPENSSL=yes
修改配置文件etc/httpd.conf => ssl = on
bin/httpd -d
bin/curl -v https://localhost:8080
curl -v https://localhost:8080 --insecuremaster-worker 多进程|多线程模型
大多数库提供了ThreadPool线程池实现多线程模型 nginx中则实现了master-workers多进程模型 多线程的好处是数据共享以及跨平台性好（windows下实现多进程可不好做） 多进程的好处是一个worker进程崩溃了，不影响其它worker进程正常工作
libhv中提供了hthread_create创建线程，和spawn_proc（封装了fork）衍生进程 并封装了master-workers模型，见utils/hmian.h中定义的master_workers_run函数 给定一个工作函数（包含一个事件循环），可自由扩展成多进程 or 多线程 or 多进程|多线程 三种模式 http_server_run即是调用了master_worker_run实现的，见效果图：
简单说下master_workers_run的实现:
最后，如果你看到了这里，觉得该项目不错的，请github 上star下，支持下国内开源，感谢！
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