Linux如何开发事件驱动框架_LinuxReactor模型案例-linux运维-PHP中文网

Linux如何开发事件驱动框架_LinuxReactor模型案例

舞夢輝影

发布： 2025-11-27 13:41:02

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Reactor模型通过epoll实现高效I/O多路复用，以事件驱动方式处理并发连接。核心组件包括事件分发器（epoll）、事件处理器和事件循环。程序首先创建epoll实例，注册监听socket的EPOLLIN事件，进入循环等待。当有新连接时，accept并将其设为非阻塞，加入epoll监控；对已连接客户端，读取数据后回显。关键点在于使用非阻塞I/O避免阻塞主线程，合理管理事件注册与回调，选择边缘触发提升性能，并在关闭连接时及时清理资源。该模型广泛用于Nginx、Redis等高性能系统。

linux如何开发事件驱动框架_linuxreactor模型案例

事件驱动框架的核心在于高效处理大量并发I/O操作，而Linux下的Reactor模型正是实现这一目标的经典方式。它通过一个中心事件循环监听多个文件描述符的就绪状态，一旦某个描述符可读或可写，就调用对应的处理函数，避免了多线程或多进程带来的资源开销。下面以一个简单的TCP服务器为例，展示如何在Linux下基于epoll实现Reactor模型。

Reactor模型基本组成

Reactor模式主要包括以下几个部分：

事件分发器（Event Demultiplexer）：在Linux中通常使用epoll，用于监听多个文件描述符的状态变化。
事件处理器（EventHandler）：每个连接对应一个处理器，负责处理读写事件。
Reactor核心循环：运行事件循环，等待事件发生并分发给对应的处理器。

使用epoll实现事件监听

epoll是Linux提供的高效I/O多路复用机制，适合管理大量并发连接。基本流程如下：

创建epoll实例：epoll_create1(0)
向epoll注册文件描述符，如监听socket和客户端socket，并指定关注的事件（EPOLLIN、EPOLLOUT等）
调用epoll_wait阻塞等待事件到来
遍历就绪事件，分发给对应的处理逻辑

代码结构示例

以下是一个简化的Reactor模型实现框架：

#include <sys/epoll.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
<h1>define MAX_EVENTS 10</h1><h1>define PORT 8080</h1><p>// 事件处理器接口
typedef void (<em>event_handler)(int fd, int events, void </em>arg);</p><p>struct handler {
int fd;
event_handler read_cb;
event_handler write_cb;
void *arg;
};</p><p>int epoll_fd;
struct handler handlers[1024];</p><p>void add_event(int fd, int events, event_handler cb, void *arg) {
struct epoll_event ev;
ev.events = events;
ev.data.fd = fd;
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>handlers[fd].fd = fd;
handlers[fd].read_cb = cb;
handlers[fd].write_cb = (events & EPOLLOUT) ? cb : NULL;
handlers[fd].arg = arg;

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}

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void handle_accept(int listen_fd, int events, void arg); void handle_read(int client_fd, int events, void arg);

int main() { epoll_fd = epoll_create1(0); if (epoll_fd == -1) { / error / }

int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 设置非阻塞
fcntl(listen_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

struct sockaddr_in addr = { .sin_family = AF_INET, .sin_port = htons(PORT), .sin_addr.s_addr = INADDR_ANY };
bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
listen(listen_fd, 5);

add_event(listen_fd, EPOLLIN, handle_accept, NULL);

struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
while (1) {
    int n = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int fd = events[i].data.fd;
        if (events[i].events & EPOLLIN) {
            handlers[fd].read_cb(fd, events[i].events, handlers[fd].arg);
        }
        if (events[i].events & EPOLLOUT) {
            handlers[fd].write_cb(fd, events[i].events, handlers[fd].arg);
        }
    }
}
return 0;

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}

void handle_accept(int listen_fd, int events, void arg) { struct sockaddr_in client_addr; socklen_t len = sizeof(client_addr); int client_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr)&client_addr, &len); if (client_fd == -1) return;

fcntl(client_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
add_event(client_fd, EPOLLIN, handle_read, NULL);

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}

void handle_read(int client_fd, int events, void *arg) { char buf[1024]; ssize_t n = read(client_fd, buf, sizeof(buf)-1); if (n <= 0) { close(client_fd); epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, client_fd, NULL); return; } buf[n] = '\0'; write(client_fd, buf, n); // 回显 }