有同步式效劳器编程的递次思绪，便于功用设想和代码调试——我运用了 libco 中的协程部份
有异步 I/O 的机能——我运用了 libevent 中的 event I/O apache php mysql
构造上，就是将 libco 和 libevent 二者的功用结合起来，所以我把我的工程，命名为 libcoevent，意为 “基于 libevent 的同步协程效劳器编程框架”。名字中 co 的意义并不代表 libco，而是 coroutine。
编程言语上，我挑选的是 C++，主如果因为 libco 只支撑基于 x86 或 x64 架构的 Linux，而如许的架构，基础上都是 PC 机，或者是资本不缺、机能也不错的嵌入式体系，上 C++ 完全没有题目。本文诠释代码完成的道理。
假如要运用该工程，请在链接选项中到场 -lco -levent -lcoevent 三个选项。
类关联及基础功用
类关联
类继承关联
类的基础继承关联图以下：
在现实挪用中，只需处于继承关联树的叶子结点上的类才会被现实运用到，其他类均视为虚类。
类隶属关联
各种的实例在顺序运转中是有隶属关联的，除了作为顶层的 Base 类以外，其他树叶类都需依附于其他的类地点的运转环境中才实行。隶属关联图以下：
Base 类供应最基础的运转环境，并治理 Server 对象；
Procedure 对象治理 Client 对象。在图中体现为 Server 和 Session 对象均治理 Client 对象。
Server 对象由运用顺序建立并初始化到 Base 对象中运转。当效劳器完毕或当其隶属的 Base 对象烧毁时，可设置自动烧毁 Server 对象。
Session 对象由处于会话形式（session mode）的 Server 对象自动建立，并挪用运用顺序指定的顺序进口运转；当会话完毕时（函数挪用
return）或其隶属的 Server 对象效劳完毕时，由 Server 对象自动烧毁。Client 对象由运用顺序挪用 Procedure 对象的接口建立，用于与第三方效劳交互。运用顺序可提早挪用接口要求烧毁 Client 对象，也能够待 Procedure 效劳完毕时自动一致烧毁。
Base 和 Event 类
Base 类用于运转 libcoevent 的各个效劳。每一个 Base 类的实例应对应着一个线程，一切的效劳以协程的体式格局在 Base 实例中运转。从上图可知，Base 类包含一个 libevent 库的 event_base 对象和本协程库的一系列 Event 对象。
Event 类现实上是借用了 libevent 的 struct event 称号，因为每一个 Event 类的实例，对应着 libevent 的一个 event 对象。我们须要关注的重点，是 Procedure 和 Client 类。
Procedure 类
Procedure 类有两个症结特性：
每一个对象都具有一个 libco 协程，即具有本身自力的上下文信息，能够用于编写一个自力的效劳器历程（procedure）；
Procesure 的子类能够建立 Client 对象与第三方效劳器通讯和交互。
Procedure 类具有两个子类，离别是 Server 和 Session。
Server 类
Server 类由运用顺序建立并初始化到 Base 对象中运转。Server 类有三个子类：
SubRoutine：现实上不作为任何效劳器顺序，但供应了最基础的
sleep()函数，并支撑 Procedure 类的建立 Client 对象的功用，因而运用顺序能够用来作为暂时建立或常驻的内部顺序来运用。UDPServer：运用顺序建立并初始化 UDPServer 对象后，顺序会自动绑定到一个数据报 socket 接口上。运用能够经由过程在收集接口中收发数据包来完成收集效劳。UDPServer 同时供应一般形式和会话形式。
TCPServer：运用顺序建立并初始化 TCPPServer 对象后，顺序会自动绑定并监听流 socket。TCPServer 只支撑会话形式。
所谓的 “一般形式”，也就是运用顺序注册 Server 对象的进口函数，而且由运用顺序操纵 Server 对象的行动。
所谓的 “会话形式”，指的是 UDPServer 或 TCPServer 对象，在吸收到传入数据后，自动辨别客户端，并零丁建立 Session 对象举行处置惩罚。每一个 Session 对象只效劳于一个客户端。
Session 类
Session 对象不能由运用主动建立，而是由处于会话形式的 Server 类自动按需建立。Session 对象的特性是，只能与单一一个客户端（相比起 UDPServer 对象而言）举行通讯，因而没有 send() 函数，只需 reply() 。
在头文件 coevent.h 声明的 Session 类及其子类均为纯虚类，目标是防备运用顺序显式地构建 Session 对象并隐蔽完成细节。
Client 类
Client 对象由 Procedure 对象建立，而且由 Procedure 对象举行接纳。Client 对象的作用是主意向长途效劳器提议通讯。因为从客户-效劳构造的角度，这个行动属于客户端，所以命名为 Client。
DNSClient
Client 的子类中比较迥殊的是 DNSClient 类，这个类的存在是为了处理在异步 I/O 中的 getaddrinfo() 壅塞题目。DNSClient 的完成道理请拜见代码和我之前的文章《DNS 报文构造和个人 DNS 剖析代码完成》。
而关于 DNSClient 类而言，细致完成道理，就是封装了一个 UDPClient 对象，经由过程该对象完成 DNS 报文的收发，并在类中完成报文的剖析。
UDPServer——基于 libevent 的协程完成
UDPServer 类一般形式的道理，就是一个异常典范的基于 libevent 的同步协程效劳器框架。其代码完成中，中心功用就是以下几个函数：
_libco_routine()，协程的进口函数，运用这个函数，转化成为 liboevent 的一致效劳进口函数_libevent_callback()，libevent 时刻回调函数，在这个函数里，完成协程上下文的恢复。UDPServer::recv_in_timeval()，数据吸收函数，在这个函数中，完成症结的数据守候功用，同时完成了协程上下文的保留
上述三个函数的代码总量，加上空行也不凌驾 200 行，我置信照样很轻易看邃晓的。以下细致诠释完成道理：
libco 协程接口
正如前文所说，我运用的是 libco 作为协程库。协程关于运用顺序是通明的，然则关于库的完成而言，这才是中心。
下面诠释一下 libco 的协程功用所供应的几个接口（libco 的文档数目几乎 “动人”，这也是网上经常被吐槽的……）：
建立和烧毁协程
Libco 运用构造体 struct stCoRoutine_t * 保留协程，经由过程挪用 co_create() 能够建立协程对象；运用 co_release() 烧毁协程资本。
进入协程
建立了协程以后，挪用 co_resume() 能够从协程函数的开首最先实行协程。
停息协程
当协程到了须要交出 CPU 运用权的时刻，能够挪用 co_yield() 开释协程、切换掉上下文。挪用以后，上下文会恢复到上一个挪用 co_resume() 的协程中。挪用 co_yield() 的位置能够视为一个 “断点”。
恢复协程
恢复协程和建立协程所用的函数都是 co_resume()，挪用该函数，将当前客栈切换为指定协程的上下文，协程会从上文提到的 “断点” 恢复实行。
协程调理完成
从上一小节能够看到，我们运用到的 libco 协程功用函数中，虽然包含了协程的切换函数，但什么时刻切换、切换以后 CPU 怎样分派，这是我们须要完成并封装起来的事情。
建立和烧毁协程的机遇，天然就是在 UDPServer 类初始化和析构的时刻。下文重点剖析进入、停息和恢复协程的操纵：
进入协程
进入 / 恢复协程的代码，是在 _libevent_callback() 中，有这么一行：
// handle control to user application co_resume(arg->coroutine);
假如当前协程还没有被实行过，那末实行了这句代码以后，顺序会切换到建立 libco 协程时指定的协程函数最先实行。关于 UDPServer，也就是 _libco_routine() 函数。这个函数异常简朴，只需三行：
static void *_libco_routine(void *libco_arg)
{
struct _EventArg *arg = (struct _EventArg *)libco_arg;
(arg->worker_func)(arg->fd, arg->event, arg->user_arg);
return NULL;
}
经由过程传入参数，将 libco 回调函数转换为运用顺序指定的效劳器函数实行。
然则怎样完成第一次的 libevent 回调呢？这照样很简朴的，只须要在挪用 libevent 的 event_add()时，将超时时刻设置为 0 即可，这会致使 libevent 事宜马上超时。经由过程这个机制，我们也就完成了在 Base 运转以后马上实行各 Procedure 效劳函数的目标。
停息和恢复协程
在什么时刻挪用 co_yield是本协程完成的重点，挪用 co_yield 的位置，是一个可能会致使上下文切换的处所，也是将异步编程框架转换为同步框架的症结技术点。这里能够参照 UDPServer 的 recv_in_timeval() 函数。函数的基础逻辑以下：
个中最主要的分支，就是对 libevent 事宜标志的推断；而最主要的逻辑，就是 event_add() 和 co_yield() 函数的挪用。函数片断以下：
struct timeval timeout_copy;
timeout_copy.tv_sec = timeout.tv_sec;
timeout_copy.tv_usec = timeout.tv_usec;
...
event_add(_event, &timeout_copy);
co_yield(arg->coroutine);
这里，我们把 co_yield() 函数明白为一个断点，当顺序实行到这里的时刻，CPU 的运用权会被交出，顺序回到挪用 co_resume() 的上一级函数手中。这个 “上一级函数” 究竟是那里呢？现实上就是前文提到的 _libevent_callback() 函数。
从 _libevent_callback() 的角度来看，顺序会从 co_resume() 函数返回，而且继承往下实行。此时我们能够这么明白：协程的调理，现实上是借用了 libevent来举行的。这里我们要关注一下 co_resume() 上方的几句：
// switch into the coroutine
if (arg->libevent_what_ptr) {
*(arg->libevent_what_ptr) = (uint32_t)what;
}
这里将 libevent 事宜 flag 值传递给了协程，而这是前文举行事宜推断的主要依据。当时刻到来，_libevent_callback() 会在下面挪用 co_resume() 的位置，将 CPU 运用权交回给协程。
烧毁协程
除了 ci_yield() 以外，协程函数挪用 return 也会致使从 co_resume() 返回，所以在 _libevent_callback() 中，我们还须要推断协程是不是已完毕。假如协程完毕，那末就应该烧毁相干的协程资本了。拜见 if (is_coroutine_end(arg->coroutine)) {...} 前提体内的代码。
会话形式（Session Mode）
在本工程的完成中，供应了被称为 “会话形式” 的一个效劳器设想形式。会话形式指的是 UDPServer 或 TCPServer 对象，在吸收到传入数据后，自动辨别客户端，并零丁建立 Session 对象举行处置惩罚。每一个 Session 对象只效劳于一个客户端。
关于 TCPServer 而言，完成上述的功用比较简朴，因为监听一个 TCP socket 以后，当有传入衔接的时刻，只需挪用 accept()，就能够取得一个新的文件描述符，为这个文件描述符建立一个新的 Server 的子类就好了——这就是 TCPSession 类。
然则 UDPServer 就比较麻烦了，因为 UDP 不能这么做。我们只能自行完成所谓的 session。
UDPSession 完成
设想目标
我们须要完成 UDPSession 类的以下效果：
类挪用 recv 函数时，只会吸收到对应的长途客户端发来的数据
类挪用 send 函数（现实完成是
reply()）时，能够运用 UDPServer 的端口举行复兴
recv()
在工程中，UDPSession 是抽象类，现实完成是 UDPItnlSession。然则正确而言，UDPItnlSession 的完成，亲昵依赖于 UDPServer。这一部份，能够参照 UDPServer 的 _session_mode_worker() 函数中的 do-while() 循环体代码。顺序思绪以下：
UDPServer 保护一个 UDPSession 字典，以长途 IP + 端口名的组合作为 key。
当数据到来时，推断长途 IP + 端口的组合是不是在字典中，假如在，那末就把数据复制给对应的 session；假如不存在，则建立 session
复制数据的代码，拜见 UDPItnlSession 类的 forward_incoming_data() 函数完成。
reply()
发送数据实在就很简朴，直接对 UDPServer 的 fd 举行 sendto() 就能够了。
quit
关于 session mode 的 Server 对象，代码中供应了一个能够由其 session 挪用的、要求 server 退出并烧毁资本的函数：quit_session_mode_server()。完成道理是向 server 触发一个 EV_SIGNAL 事宜。关于一般的 I/O 事宜而言，这是不应该涌现的，我们这里活用来作为退出信号。假如 server 发现了这个信号，则触发退出逻辑。
运用示例
本工程的示例代码分为 server 和 client 两部份，个中 server 用到了 libcoevent，而 client 只是运用 Python 写的简朴顺序。本文就不申明 client 部份的代码了。
Server 的代码，离别针对 Server 类的三个子类做了运用示例。运用了包含空行、调试语句、错误推断等在内的逻辑，仅运用不到 300 行，就完成了一个历程和两个效劳。应该说，逻辑照样很清楚的，而且也节省了大批代码。
SubRoutine
经由过程函数 _simple_test_routine()，展现了一个一次性的线性收集逻辑。顺序中，routine 起首建立了一个 DNSClient 对象，向默许域名效劳器要求了一个域名，然后 connect() 该效劳器的 80 端口。胜利后，直接返回。
这个函数展现了 SubRoutine 的运用场景，以及 Client 对象的运用方法，迥殊是 DNSClient 的浅易运用方法。
UDPServer
UDPServer 的进口函数是 _udp_session_routine()，功用是为客户端供应域名查询效劳。Clients 发送一段字符串作为待查询域名，然后 server 经由过程 DNSClient 对象要求后，将查询效果返回给客户端。
这个函数展现了 UDPSession 对象和 DNSClient 的（比较复杂和完全的）运用方法。
TCPServer
进口函数是 _tcp_session_routine()，逻辑比较简朴，主如果展现 TCPSession 的用法。
跋文
道理上，libcoevent 已开辟完了，完成了必需的功用，完全能够用来编写效劳器顺序。固然因为这是第一版，所以许多代码看起来照样有点乱。这个库的意义在于，能够从教授教养角度，细致地申明 C/C++ 协程更加根源的完成道理，也能够作为一个可用的协程效劳器库来运用。
迎接读者针对这个库多多批评，也迎接读者提出新需求——比方我就决议加几个需求，算是 TODO 吧：
完成 HTTPServer，作为 TCPServer 的子类，供应 HTTP fcgi 效劳；
完成 SSLClient 的类，处置惩罚对外的 SSL 要求。
相干文章：
C#收集编程系列文章(八)之UdpClient完成同步UDP效劳器
C言语完成php效劳器
相干视频：
C# 教程
以上就是基于汇编的 C/C++ 协程（用于效劳器）的完成的细致内容，更多请关注ki4网别的相干文章！
