ACE Proactor架構

ACE Proactor簡介
 前攝式I/O模型可以在多個I/O控制代碼上並行地發起一個貨多個非同步I/O操作，而無需等待它們完成。在每個操作完成時，OS會通知應用定義的完成處理器，由它隨後對已完成的I/O操作的結果進行處理。
 
 相關架構類

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先讓我們看一個最簡單的使用ACE Proactor架構的Echo Server程式：

 

1. #include <iostream>
2. #include <string>
3. using namespace std;
5. #ifdef _DEBUG
6. #pragma comment(lib,"ACED.lib")
7. #else
8. #pragma comment(lib,"ACE.lib")
9. #endif
11. #include "ace/OS_main.h"
12. #include "ace/OS_NS_sys_socket.h"
13. #include "ace/ACE.h"
14. #include "ace/Service_Object.h"
15. #include "ace/Asynch_IO.h"
16. #include "ace/Proactor.h"
17. #include "ace/message_block.h"
18. #include "ace/Asynch_Acceptor.h"
19. #include "ace/INET_Addr.h"
21. /*************************************************************
22. * 服務處理器
23. * 實現接受用戶端串連，並列印出用戶端發送的訊息
24. * 有新的用戶端串連進來的時候，架構會調用ACE_Asynch_Acceptor::make_handle
25. * 方法，new一個Echo_Service的對象，一個串連對應一個Echo_Service的執行個體
26. **************************************************************/
27. class Echo_Service : public ACE_Service_Handler
28. {
29. public:
30.     /*************************************************************
31.     * 用戶端串連斷開（在handle_read_stream中判斷是否失敗或接受到長度為0
32.     * 的訊息）關閉
33.     **************************************************************/
34.     ~Echo_Service ()
35.     {
36.         if (this->handle () != ACE_INVALID_HANDLE)
37.             ACE_OS::closesocket (this->handle ());
38.     }
39.     
40.     /*************************************************************
41.     * 有新的用戶端串連進來
42.     * 之前會調用ACE_Asynch_Acceptor::make_handle方法new一個此對象執行個體
43.     **************************************************************/
44.     virtual void open (ACE_HANDLE h, ACE_Message_Block&)
45.     {
46.         this->handle (h);
48.         /*************************************************************
49.         * 初始化非同步讀寫
50.         **************************************************************/
51.         if (this->reader_.open (*this) != 0 || this->writer_.open (*this) != 0   )
52.         {
53.             ACE_ERROR ((LM_ERROR, ACE_TEXT ("%p/n"),ACE_TEXT ("Echo_Service open")));
54.             delete this;
55.             return;
56.         }
57.         
58.         /*************************************************************
59.         * 發起一個非同步讀操作
60.         **************************************************************/
61.         ACE_Message_Block *mb;
62.         ACE_NEW_NORETURN (mb, ACE_Message_Block (1024));
63.         if (this->reader_.read (*mb, mb->space ()) != 0)
64.         {
65.             ACE_ERROR ((LM_ERROR, ACE_TEXT ("%p/n"),ACE_TEXT ("Echo_Service begin read")));
66.             mb->release ();
67.             delete this;
68.             return;
69.         }
70.     }
71.     
72.     /*************************************************************
73.     * 讀操作完成之後回調此函數
74.     **************************************************************/
75.     virtual void handle_read_stream(const ACE_Asynch_Read_Stream::Result &result)
76.     {
77.         result.message_block ().rd_ptr ()[result.bytes_transferred ()] = '/0';
79.         ACE_Message_Block &mb = result.message_block ();
80.         if (!result.success () || result.bytes_transferred () == 0)
81.         {
82.             mb.release ();
83.             delete this;
84.         }
85.         else
86.         {
87.             ACE_DEBUG( ( LM_DEBUG, ACE_TEXT( "%s" ), mb.rd_ptr() ) );
89.             /*************************************************************
90.             * 這裡的write是向用戶端發送訊息（把收到的內容重新發給用戶端）
91.             **************************************************************/
92.             if (this->writer_.write (mb, mb.length ()) == -1)
93.             {
94.                 ACE_ERROR ((LM_ERROR,
95.                     ACE_TEXT ("%p/n"),
96.                     ACE_TEXT ("starting write")));
97.                 mb.release ();
98.             }
99.             else
100.             {
101.                 ACE_Message_Block *new_mb;
102.                 ACE_NEW_NORETURN (new_mb, ACE_Message_Block (1024));
103.                 this->reader_.read (*new_mb, new_mb->space ());
104.             }
105.         }
106.         return;
107.     }
108.     
109.     /*************************************************************
110.     * 寫操作完成之後回調此函數
111.     **************************************************************/
112.     virtual void handle_write_stream
113.         (const ACE_Asynch_Write_Stream::Result &result)
114.     {
115.         ACE_Message_Block &mb = result.message_block ();
116.         mb.release ();
117.         return;
118.     }
119.     
120. private:
121.     ACE_Asynch_Read_Stream  reader_;        // 非同步讀工廠類
122.     ACE_Asynch_Write_Stream writer_;        // 非同步寫工廠類
123. };
125. typedef ACE_Asynch_Acceptor<Echo_Service> MyAcceptor;   // 關於ACE_Asynch_Acceptor在下面介紹
127. int main(int argc, char *argv[])
128. {
129.     ACE_INET_Addr addr(1500);
130.     MyAcceptor server;
131.     
132.     if(server.open(addr)==-1)
133.     {
134.         ACE_DEBUG ((LM_DEBUG,
135.             ACE_TEXT ("(%P|%t) %p/n"),
136.             ACE_TEXT ("bind failed")));
137.         return 1;
138.     }
139.     
140.     while(1){
141.         ACE_Proactor::instance ()->proactor_run_event_loop ();
142.     }
143.     
144.     return 0;
145. }

ACE_Asynch_Acceptor
ACE_Asynch_Acceptor是Acceptor-Connector模式中的接收器角色的另一種實現。這個類提供了以下能力：
 它發起非同步被動串連建立
 它充當工廠，為每個被接受的串連建立一個新的伺服器處理器
 它可以取消先前發起的非同步accept()操作
 它提供了一個掛鈎方法來在新串連被建立時擷取對端的地址
 它提供了一個掛鈎方法來在初始化新服務處理器之前確認對端。

 ACE_Asynch_Acceptor的模板參數是工廠所產生的服務類，稱為ACE_Service_Handler.這個類充當了來自 ACE_Asynch_Acceptor的串連完成的目標。
 ACE_Asynch_Acceptor實現了ACE_Handler::handle_accept()方法來處理每個accept()的完成，如下所示：
 收集代表每個新串連的端點的ACE_INET_Addr
 如果傳給open()的validate_new_connection參數為1，調用validate_connection()方法，將相連對端的地址作為參數傳給它。如果validate_connection返回-1，串連被中止。
 調用make_handler()掛鈎方法來為每個新串連擷取服務處理器。預設顯示使用了operator new來動態分配新的處理器
 設定新處理器的ACE_Proactor指標。
 如果傳給open()的pass_address參數為1，用本地和對端的地址做參數，調用ACE_Service_Handler::address()方法
 設定新串連的I/O控制代碼，並調用新的服務處理器的open()方法。

 

未完待續……