C++深入刨析muduo中的抽象类Poller
时间：2023-02-01 10:28:46 | 栏目：C代码 | 点击：次
Poller是抽象类，Eventloop通过抽象类Poller，引用不同的派生类对象（PollPoller或EpollPoller），调用同名覆盖方法，就可以很方便地去扩展不同的I/O复用
Poller.h源码
#include <map>
#include <vector>
#include "muduo/base/Timestamp.h"
#include "muduo/net/EventLoop.h"
namespace muduo
{
namespace net
{
class Channel;
class Poller : noncopyable
{
public:
typedef std::vector<Channel*> ChannelList;
Poller(EventLoop* loop);
virtual ~Poller();
virtual Timestamp poll(int timeoutMs, ChannelList* activeChannels) = 0;
virtual void updateChannel(Channel* channel) = 0;
virtual void removeChannel(Channel* channel) = 0;
virtual bool hasChannel(Channel* channel) const;
static Poller* newDefaultPoller(EventLoop* loop);
void assertInLoopThread() const
{
ownerLoop_->assertInLoopThread();
}
protected:
typedef std::map<int, Channel*> ChannelMap;
ChannelMap channels_;
private:
EventLoop* ownerLoop_;
};
} // namespace net
} // namespace muduo
可以看到，Poller里有很多纯虚函数，是抽象类
为什么muduo库要抽象一层Poller呢?
因为在eventloop里面，在使用I/O复用的时候，并没有直接指定epoll，因为muduo库对外提供两种I/O复用方法poll和epoll，在eventloop里面，没有直接使用poll或者epoll，而是从抽象层面通过抽象类Poller，引用不同的派生类对象，调用同名覆盖方法，就可以很方便地去扩展不同的I/O复用
Poller抽象基类有两个成员变量：
protected: typedef std::map<int, Channel*> ChannelMap; ChannelMap channels_; private: EventLoop* ownerLoop_; // 表示Poller所属的事件循环EventLoop
Poller监听的就是Eventloop另外一个成员ChannelList保存的那些channel，所以Poller里面会有一个ChannelMap，key是sockfd，value是sockfd所属的Channel
protected的成员变量就是让派生类可以访问到，private的成员变量派生类不能访问到
Poller.h
#pragma once
#include "noncopyable.h"
#include "Timestamp.h"
#include <vector>
#include <unordered_map>
class Channel; //只用到指针类型，如果需要用到实例就要包含相应头文件，类型声明是没用的
class EventLoop;
// muduo库中多路事件分发器的核心IO复用模块
class Poller : noncopyable{
public:
using ChannelList = std::vector<Channel*>;
Poller(EventLoop *loop);
virtual ~Poller();
// 给所有IO复用保留统一的接口 epoll_wait
virtual Timestamp poll(int timeoutMs, ChannelList* activeChannels) = 0;
// 更新感兴趣的事件 epoll_ctl EPOLL_CTL_ADD EPOLL_CTL_MOD
virtual void updateChannel(Channel* channel) = 0;
// eventloop中删除channel epoll_ctl EPOLL_CTL_DEL
virtual void removeChannel(Channel* channel) = 0;
// 判断Poller里是否包含某个channel
bool hasChannel(Channel* channel) const;
// EventLoop可以通过newDefaultPoller获取一个Poller实例
static Poller* newDefaultPoller(EventLoop* loop);
protected:
// key:sockfd，value:sockfd所属的Channel
using ChannelMap = std::unordered_map<int, Channel*>;
ChannelMap channels_;
private:
EventLoop* ownerLoop_; // Poller所属的事件循环
};
Poller.cc
#include "Poller.h"
#include "Channel.h"
Poller::Poller(EventLoop *loop)
: ownerLoop_(loop)
{}
Poller::~Poller() = default;
bool Poller::hasChannel(Channel* channel) const{
auto iter = channels_.find(channel->fd());
return iter != channels_.end() && iter->second == channel; // 找到fd且channel相等
}
为什么不把newDefaultPoller的实现放在Poller.cc里
如果真的把newDefaultPoller写在Poller.cc里面，从语法上来说，没有错误。但是这个函数是要生成一个具体的I/O复用对象，并返回一个基类的指针
所以基类就得include这两个包含了派生类声明的头文件，才能去生成一个具体的实例对象并返回回去，这样不合理。
在继承结构中，Poller是基类，只能派生类引用基类，而Poller.cc基类不能引用派生类，这就是好的OOP设计
muduo用一个单独的源文件DefaultPoller.cc实现newDefaultPoller
#include "muduo/net/Poller.h"
#include "muduo/net/poller/PollPoller.h"
#include "muduo/net/poller/EPollPoller.h"
#include <stdlib.h>
using namespace muduo::net;
Poller* Poller::newDefaultPoller(EventLoop* loop)
{
if (::getenv("MUDUO_USE_POLL"))
{
return new PollPoller(loop); // 环境变量中有MUDUO_USE_POLL，则返回PollPoller实例
}
else
{
return new EPollPoller(loop); // 默认返回EPollPoller实例
}
}
重写DefaultPoller.cc
#include <stdlib.h>
#include "Poller.h"
#include "EPollPoller.h"
Poller* Poller::newDefaultPoller(EventLoop* loop){
if(std::getenv("MUDUO_USE_POLL")){
// new poll的实例
return nullptr;
}else{
return new EPollPoller(loop);
}
}