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采用C++的ACE库实现的一个通用的C/S架构通信程序

王朝c/c++·作者佚名  2006-01-31
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ACE自适配通信环境(ADAPTIVE Communication Environment)是可以自由使用、开放源码的面向对象(OO)框架(Framework),在其中实现了许多用于并发通信软件的核心模式。ACE提供了一组丰富的可复用C++ Wrapper Facade(包装外观)和框架组件,可跨越多种平台完成通用的通信软件任务,其中包括:事件多路分离和事件处理器分派、信号处理、服务初始化、进程间通信、共享内存管理、消息路由、分布式服务动态(重)配置、并发执行和同步,等等。

ACE的目标用户是高性能和实时通信服务和应用的开发者。它简化了使用进程间通信、事件多路分离、显式动态链接和并发的OO网络应用和服务的开发。此外,通过服务在运行时与应用的动态链接,ACE还使系统的配置和重配置得以自动化。

我最近采用ACE实现了一个通用的C/S架构通信程序,具体实现简述如下:

1. 服务器端:一个采用领导者/跟随者模型的线程池不断地接受从多个客户端发来的消息,并放入一个消息队列,然后又有一个采用半同步/半异步模型的线程池不断地从这个消息队列中取出消息进行处理。

服务器端代码如下:(共10个文件)

ACE_Server.cpp

#include "ace/SOCK_Acceptor.h"

#include "ace/Acceptor.h"

#include "ace/Thread_Manager.h"

#include "ace/TP_Reactor.h"

#include "ace/Reactor.h"

#include "ace/INET_Addr.h"

#include "ace/OS.h"

#include "Request_Handler.h"

#include "Server.h"

#include "Constants.h"

using namespace ACE_Server;

int main(int argc, char *argv[])

{

ACE_TP_Reactor tp_reactor;

ACE_Reactor reactor(&tp_reactor, 1);

ACE_Reactor::instance(&reactor, 1);

ACE_Acceptor<Request_Handler, ACE_SOCK_ACCEPTOR> acceptor;

ACE_INET_Addr addr(SERVER_PORT_NUM);

if(acceptor.open(addr) == -1)

return -1;

Server server_tp;

server_tp.activate(THR_NEW_LWP | THR_JOINABLE, SERVER_THREAD_POOL_SIZE);

ACE_Thread_Manager::instance()->wait();

return 0;

}

Constants.h

#ifndef __CONSTANTS_H_

#define __CONSTANTS_H_

namespace ACE_Server

{

static const size_t SERVER_THREAD_POOL_SIZE = 5; //进行数据接收的线程池大小

static const size_t TASK_THREAD_POOL_SIZE = 5; //进行数据处理的线程池大小

static const size_t BUFFER_SIZE = 4096; //数据缓冲区大小

static const size_t SERVER_PORT_NUM = 10101; //服务器的通信端口号

}

#endif

Server.h

#ifndef __SERVER_H_

#define __SERVER_H_

#include "ace/Task.h"

namespace ACE_Server

{

class Server: public ACE_Task_Base

{

public:

virtual int svc(void);

};

}

#endif

Server.cpp

#include "ace/Reactor.h"

#include "Server.h"

namespace ACE_Server

{

int Server::svc(void)

{

int result = ACE_Reactor::instance()->run_reactor_event_loop();

if(result == -1)

return -1;

return 0;

}

}

Request_Handler.h

#ifndef __REQUEST_HANDLER_H_

#define __REQUEST_HANDLER_H_

#include "ace/Svc_Handler.h"

#include "ace/SOCK_Stream.h"

#include "ace/Synch.h"

#include "ace/Thread_Manager.h"

#include "Task_Manager.h"

namespace ACE_Server

{

class Request_Handler: public ACE_Svc_Handler<ACE_SOCK_STREAM, ACE_MT_SYNCH>

{

public:

Request_Handler(ACE_Thread_Manager *thr_mgr = 0);

protected:

virtual int handle_input(ACE_HANDLE fd = ACE_INVALID_HANDLE);

private:

static Task_Manager task_mgr;

};

}

#endif

Request_Handler.cpp

#include "ace/OS.h"

#include "ace/Message_Block.h"

#include "ace/Thread_Manager.h"

#include "ace/Svc_Handler.h"

#include "ace/SOCK_Stream.h"

#include "ace/Synch.h"

#include "ace/Reactor.h"

#include "Request_Handler.h"

#include "Task_Manager.h"

#include "Constants.h"

namespace ACE_Server

{

Task_Manager Request_Handler::task_mgr;

Request_Handler::Request_Handler(ACE_Thread_Manager *thr_mgr): ACE_Svc_Handler<ACE_SOCK_STREAM, ACE_MT_SYNCH> (thr_mgr)

{

this->reactor(ACE_Reactor::instance());

task_mgr.activate();

}

int Request_Handler::handle_input(ACE_HANDLE fd)

{

char length[4] = {0};

if(this->peer().recv_n(length, 4) == 4)

{

size_t msg_len = 0;

for(int i = 0; i < 4; i++)

{

msg_len |= (size_t)length[i] << (8 * i);

}

char msg[BUFFER_SIZE] = {0};

if(this->peer().recv_n(msg, msg_len) == msg_len)

{

ACE_Message_Block *mb;

ACE_NEW_RETURN(mb, ACE_Message_Block(msg_len, ACE_Message_Block::MB_DATA, 0, msg), -1);

mb->wr_ptr(msg_len);

task_mgr.putq(mb);

return 0;

}

}

return -1;

}

}

Task_Manager.h

#ifndef __TASK_MANAGER_H_

#define __TASK_MANAGER_H_

#include "ace/Task.h"

#include "ace/Synch.h"

namespace ACE_Server

{

class Task_Manager: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>

{

public:

virtual int svc(void);

};

}

#endif

Task_Manager.cpp

#include "ace/Message_Block.h"

#include "Task_Manager.h"

#include "Task_Worker.h"

#include "Constants.h"

namespace ACE_Server

{

int Task_Manager::svc(void)

{

Task_Worker task_tp;

task_tp.activate(THR_NEW_LWP | THR_JOINABLE, TASK_THREAD_POOL_SIZE);

while(1)

{

ACE_Message_Block *mb = NULL;

if(this->getq(mb) < 0)

{

task_tp.msg_queue()->deactivate();

task_tp.wait();

}

task_tp.putq(mb);

}

return 0;

}

}

Task_Worker.h

#ifndef __TASK_WORKER_H_

#define __TASK_WORKER_H_

#include "ace/Task.h"

#include "ace/Synch.h"

#include "ace/Message_Block.h"

namespace ACE_Server

{

class Task_Worker: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>

{

public:

virtual int svc(void);

private:

void process_task(ACE_Message_Block *mb);

};

}

#endif

Task_Worker.cpp

#include "ace/OS.h"

#include "ace/Message_Block.h"

#include "Task_Worker.h"

namespace ACE_Server

{

int Task_Worker::svc(void)

{

while(1)

{

ACE_Message_Block *mb = NULL;

if(this->getq(mb) == -1)

{

continue;

}

process_task(mb);

}

return 0;

}

void Task_Worker::process_task(ACE_Message_Block *mb)

{

//进行数据处理,数据的起始地址为mb->rd_ptr(),长度为mb->length()

ACE_DEBUG((LM_DEBUG, ACE_TEXT("(%t) Processing task: %s length %d\n"), mb->rd_ptr(), mb->length()));

ACE_OS::sleep(3); //模拟数据处理过程

mb->release();

}

}

2. 客户端:应用程序将需要发送的若干消息放入一个消息队列,然后激活一个线程来发送所有消息到服务器端。

客户端代码如下:(共4个文件)

ACE_Client.cpp

#include "Client.h"

using namespace ACE_Client;

int main(int argc, char *argv[])

{

Client client("localhost"); //服务器的IP地址或者服务器名称

char *task1 = "Is it a good day?"; //第1个task的数据

size_t task1_len = 18; //第1个task的数据长度

char *task1_t; //无需修改

ACE_NEW_RETURN(task1_t, char(task1_len + 4), -1); //无需修改

client.put_task(task1_t, task1, task1_len); //无需修改

char *task2 = "Yeah, it really is."; //第2个task的数据

size_t task2_len = 20; //第2个task的数据长度

char *task2_t; //无需修改

ACE_NEW_RETURN(task2_t, char(task2_len + 4), -1); //无需修改

client.put_task(task2_t, task2, task2_len); //无需修改

client.send_tasks(); //将上面的task全部发到服务器

return 0;

}

Constants.h

#ifndef __CONSTANTS_H_

#define __CONSTANTS_H_

#include "ace/Time_Value.h"

namespace ACE_Client

{

static const size_t BUFFER_SIZE = 4096; //数据缓冲区大小

static const size_t SERVER_PORT_NUM = 10101; //服务器的通信端口号

static const ACE_Time_Value TIME_INTERVAL(0, 1000000); //两次数据发送之间的时间间隔(0 s + 1000000 us = 1 s)

}

#endif

Client.h

#ifndef __CLIENT_H_

#define __CLIENT_H_

#include "ace/Task.h"

#include "ace/INET_Addr.h"

#include "ace/Synch.h"

namespace ACE_Client

{

class Client: public ACE_Task<ACE_NULL_SYNCH>

{

public:

Client(char *server_ip);

virtual int svc(void);

char *put_task(char *msg_t, char *msg_s, size_t msg_len);

void send_tasks(void);

private:

ACE_INET_Addr addr;

};

}

#endif

Client.cpp

#include "ace/OS.h"

#include "ace/SOCK_Stream.h"

#include "ace/SOCK_Connector.h"

#include "ace/Message_Block.h"

#include "ace/Thread_Manager.h"

#include "ace/INET_Addr.h"

#include "Constants.h"

#include "Client.h"

namespace ACE_Client

{

Client::Client(char *server)

{

addr = ACE_INET_Addr(SERVER_PORT_NUM, server);

}

int Client::svc(void)

{

ACE_SOCK_Stream stream;

ACE_SOCK_Connector connector;

if(connector.connect(stream, addr) < 0)

{

return -1;

}

else

{

while(1)

{

ACE_Message_Block *mb = NULL;

if(this->getq(mb) == -1)

{

break;

}

ACE_DEBUG((LM_DEBUG, ACE_TEXT("(%t) Sending %s\n"), &(mb->rd_ptr()[4])));

stream.send_n(mb->rd_ptr(), mb->length());

mb->release();

ACE_OS::sleep(TIME_INTERVAL);

}

}

stream.close();

return 0;

}

char *Client::put_task(char *msg_t, char *msg_s, size_t msg_len)

{

for(int i = 0; i < 4; i++)

{

msg_t[i] = (msg_len >> (8 * i)) & 0xff;

}

ACE_OS::memcpy(&msg_t[4], msg_s, msg_len);

ACE_Message_Block *mb = NULL;

ACE_NEW_RETURN(mb, ACE_Message_Block(msg_len + 4, ACE_Message_Block::MB_DATA, 0, msg_t), 0);

mb->wr_ptr(msg_len + 4);

this->putq(mb);

return msg_t;

}

void Client::send_tasks(void)

{

this->activate();

ACE_Thread_Manager::instance()->wait();

}

}

全部完毕,希望大家能够喜欢:)

 
 
 
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