【计网】实现reactor反应堆模型 --- 处理数据发回问题 ，异常处理问题

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1 数据处理

在上一篇文章中我们搭建起了Reactor反应堆模型的基础框架，可以实现对数据接受。那么接下来就需要对数据进行处理之后发回。

数据处理方面，需要使用到协议，我这里采取使用JSON串的形式，将之前网络计算器项目的协议结构直接拿过来使用。
【计网】从零开始掌握序列化 — 实现网络计算器项目

在HandlerConnection模块中connection连接的缓冲区中会接受到新的数据。接收到数据之后HandlerConnection模块的工作就完成了，下面需要进入协议解析模块进行处理。直接调用HandlerConnection模块的回调函数_process，进入协议解析模块。

协议解析模块的逻辑很简单：

1. 判断缓冲区中是否有完整报文
2. 对完整报文进行协议解析
3. 对解析出来的数据进行处理，得到应答报文
4. 将应答报文发送回去

#pragma once#include "Connection.hpp"
#include "InetAddr.hpp"
#include "Protocol.hpp"
#include "Log.hpp"
#include "NetCal.hpp"using namespace log_ns;class PackageParse
{
public:void Execute(Connection *conn){LOG(INFO, "service start!!!\n");while (true){// 1.报文解析std::string str = Decode(conn->Inbuffer()); // 通过去报头获取报文// std::cout << "str: " << str << std::endl;// 连接当前没有完整的报文！ --- 直接退出if (str.empty())break;// 到这里说明有完整的报文！！！auto req = Factory::BuildRequestDefault();// 2.反序列化 得到 Requestreq->Deserialize(str);// auto res = Factory::BuildResponseDefault();// 3.业务处理auto res = cal.Calculator(req);// 4.进行序列化处理std::string ret;res->Serialize(&ret);std::cout << "ret: " << ret << std::endl;// 5.加入报头std::string package = Encode(ret);//std::cout << "package: \n"<< package << std::endl;// 6.发回数据// 直接进行发送 ， 怎么知道写入条件不满足呢？ 通过错误码errno是EAGAIN即可。conn->AppendOutbuffer(package);}// 到了这里 说明至少处理了一个请求 只是有一个应答// 进行发回数据if (!conn->Outbuffer().empty())conn->_handler_sender(conn); // 方法1：直接发回数据// 方法2：将写事件设置进入EPOLL就可以了 会自动进行读取}~PackageParse(){}private:NetCal cal; // 计算器
};

这里处理结束后，要将数据发回，但是我们还没有实现数据发回的逻辑，接下来我们来分析一下发回数据要怎么处理

2 数据发回问题

对于多进程与多线程的情况下，write更加简单，有多少发多少，直接进行阻塞式写入。

但是对于多路转接来说，write比较复杂：

• 当我们获得一个新的的fd时, 输入输出缓冲区默认都是空的
• 读事件就绪：本质就是输入缓冲区有了数据，有了新连接。
• 写事件就绪：不关心数据是什么，而是关心发送缓冲区中有没有空间，如果有空间，发送条件就是就绪的，否则不满足。
• 把一个sockfd 托管给 select poll epoll，原因sockfd上事件没有就绪，还是事件就绪了?当然是不就绪的时候托管给EPOLL。
• 默认sockfd新建的情况下，读事件不是就绪的，因为输入缓冲区没有数据，所以读事件要常添加到epoll中托管
• 默认sockfd新建的情况下，写事件是就绪的，因为输出缓冲区没有数据，所以写事件默认是直接写的
• 所以 只有当写入条件不满足时，我们才按需开启对sockfd的EPOLLOUT事件进行托管， 一直写，到缓冲区写满时数据还没有发完，就需要开启对写事件的关心！
• 对于写来说，当写入时出现条件不满足的情况时，后续剩余的数据，EPOLL会自动进行发送！
• 如果直接对一个sockfd设置EPOLLOUT关心，epoll就会大量的就绪，因为输出缓冲区不会第一时间写满！
  未来如果发完了，对于EPOLLOUT事件的关心，就要被关闭
  如果缓冲区没写满，数据也发完了 ，就不需要开启写事件关心
  如果我们设置了对EPOLLOUT的关心，EPOLL对EPOLLOUT首次设置关心的时候默认会就绪一次！

这是根据以上准则整理出的代码：

void Sender(Connection *conn){errno = 0;//进行发送while(true){//进行发送数据ssize_t n = ::send(conn->Sockfd() ,conn->Outbuffer().c_str() , conn->Outbuffer().size() , 0);//发送成功if(n > 0){//向将读取成功的数据从缓冲区删除conn->DiscardOutbuffer(n);//判断是否读取完if(conn->Outbuffer().empty()) {break ;}}else if(n == 0){break ;}else{//通过errno判断错误类型if(errno == EWOULDBLOCK){//说明输出缓冲区满了break;}else if(errno == EINTR){//信号中断 继续发送continue;}else{//真的出错了LOG(ERROR , "send error , errno:%d\n" ,errno);//进入异常处理conn->_handler_excepter(conn);return ;}}}//到这里说明是写入条件不满足了if(!conn->Outbuffer().empty()){//EPOLL进行托管//开启对写事件的关心//LOG(DEBUG , "----------\n");conn->GetReactor()->EnableConnectionReadWrite(conn->Sockfd() , true , true); //发送完了呢？}else{//将写事件关闭conn->GetReactor()->EnableConnectionReadWrite(conn->Sockfd(), true , false);}}

这样我们就可以成功的将数据发回，并在发回条件不满足时，将写事件托管给EPOLL进行自动发送！发完之后需要将EPOLLOUT事件撤销。

这样写入的问题就解决了

3 异常处理问题

在写入和读取数据的过程中，所有的异常我们都是交给异常处理方法进行解决。而所以的异常，最终的都是要将连接中断，文件描述符关闭，解除EPOLL托管。

    void Excepter(Connection *conn){//整个代码所以的逻辑异常 都在这里处理//删除连接conn->GetReactor()->DelConnection(conn->Sockfd());}

去除连接的代码在Reactor中：

	void DelConnection(int sockfd){// 安全检测if (!IsConnExist(sockfd))return;LOG(INFO, "sockfd: %d quit , 服务器释放资源\n", sockfd);// 在内核中移除sockfd关心EnableConnectionReadWrite(sockfd, false, false);_epoller->DelEvent(sockfd);// Socketfd要进行关闭_conn[sockfd]->Close();// 在Reactor中移除Connection的关心delete _conn[sockfd];_conn.erase(sockfd);}

经过这个处理，出现异常的连接，就直接别删除了。

4 运行效果

截止目前为止，我们已经实现了：

1. 通过Reactor托管Listener获取新连接
2. EPOLL对新连接的读事件进行托管，获取数据
3. 得到数据之后可以进行上层的协议解析与业务处理
4. 数据处理之后，可以进行发回数据，发回条件不满足时，可以将写事件托管给Reactor进行自动处理

来看效果：

效果非常可以了！

下一篇文章我们来解决如何加入多线程与多进程，提高效率！