一、Reactor 網絡編程模型

• reactor 是一個事件處理模型。
• 網絡處理：因為用戶層并不知道 IO 什么時候就緒，所以將對 IO 的處理轉化為對事件的處理。
• 網絡模型構成：
  • 非阻塞 IO：操作 IO，如果 IO 未就緒，IO 函數會立刻返回。
  • IO 多路復用：檢測多路 IO 是否就緒。
• 工作流程：
  • 注冊事件：
    • accept：listenfd 注冊讀事件，如果讀事件被觸發了，說明 IO 就緒了，有新的客戶端跟我們建立連接，那么處理事件的時候就可以直接調用 accept()。
    • connect：服務器作為客戶端去連接 MySQL，connectfd 注冊寫事件，如果寫事件被觸發了，說明連接建立成功了。
    • read：clientfd 注冊讀事件，如果讀事件被觸發了，說明讀緩沖區中有數據了（客戶端發送數據了），我們再調用 read() 去讀緩沖區中讀數據。accept 返回 clientfd。
    • write：clientfd 注冊寫事件，如果寫事件被觸發了，說明寫緩沖區中有空間可以寫數據，我們再調用 write() 往寫緩沖區中寫數據。
    • 被動斷開連接：clientfd 注冊讀 / 寫事件，read = 0 可以判斷連接已經斷開了，write = -1 && errno = EPIPE 也可以判斷連接已經斷開了。
  • 處理事件：事件觸發后，說明 IO 就緒了，處理相對應的 IO。
• 封裝流程：
  • 事件對象：http_conn 連接、listenfd、不同事件的回調函數。
  • 事件控制接口：注冊事件接口、注銷事件接口。
  • 事件循環：不斷檢測并發就緒的事件。

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二、Reactor 和 Proactor 的區別

• 本質區別：IO 操作不同，reactor 中先檢測 IO 是否就緒，然后再操作 IO；proactor 只需要投遞請求，所有 IO 操作由內核完成。
• reactor 是同步 IO 網絡模型。
  • 具體 IO 操作通過非阻塞 IO 來完成。
  • 具體 IO 是否就緒，由 IO 多路復用來完成。
• proactor 是異步 IO 網絡模型。
  • 具體 IO 檢測和 IO 操作都由內核完成。
• 同步 IO 和 異步 IO 的區別：
  • 同步 IO：IO 函數調用后，立刻能獲知 IO 操作的結果。
  • 異步 IO：異步 IO 函數調用后，不能獲知 IO 操作的結果，此時 IO 操作都由內核完成。
• 阻塞 IO 和 非阻塞 IO 的區別：
  • 當 IO 未就緒時，IO 函數是否立刻返回：立刻返回是非阻塞 IO；阻塞等待是阻塞 IO。
  • 由 IO 函數的第一個參數，也就是具體的 fd 來決定，默認情況下，fd 是阻塞的，可修改為非阻塞。
• IOCP：
  • CreateIoCompletionPort：創建一個完成端口。
  • 創建 socket、bind、listen，將該 socket 綁定到完成端口上。
  • 根據 CPU 核心數創建工作線程，將完成端口傳遞到工作線程。
    • 工作線程調用 GetQueuedCompletionStatus 等待 IO 完成。
    • 處理業務邏輯（界定數據包）。
  • 投遞 IO 請求 AcceptEx、RecvEx、SendEx 到完成端口上。

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三、連接斷開有幾種判定方式

• 服務器主動斷開：主動調用 close()。
• 服務器被動斷開：
  • 客戶端主動調用
    • close()：關閉讀端和寫端。
    • shutdown()：關閉讀端或寫端，或都關閉。
  • 客戶端直接退出。
• IO 網絡模型：
  • read = 0：讀端關閉。（recv 第四個參數為 0 的時候和 read 等價）
  • write = -1 && errno = EPIPE：寫端關閉。

• IO 多路復用模型：
  • EPOLLRDHUP：讀端關閉。
  • EPOLLHUP：讀寫端都關閉。
• reactor 網絡模型：
  • 非阻塞 IO 可以用 IO 網絡模型來判斷連接是否斷開。
  • 也可以通過 IO 多路復用模型來判斷連接是否斷開。
• proactor 網絡模型：

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四、接收客戶端連接有幾種方式

• 前提：服務端已經創建了 socket，且該 socket 綁定在某個地址上（bind），且該 socket 已經監聽（listen）。
• 阻塞的 IO 網絡模型：
  • 獲知連接的唯一文件描述符。
  • 獲知連接的 IP 地址。
  • 以阻塞線程的方式實現接收連接。

  int clientfd = accept(socket, &addr, sizeof(addr));
  

• 非阻塞的 IO 網絡模型：
  • 如果接收到，就跟阻塞的 IO 表現一樣。
  • 如果沒有接收到，clientfd = -1，errno 為 EWOULDBLOCK。
  • 嘗試一次接收連接。

  int clientfd = accept(socket, &addr, sizeof(addr));
  

• reactor 網絡模型：
  • 需要把 listenfd 注冊它的讀事件。
  • 如果在事件循環中檢測到 listenfd 的讀事件，說明連接建立的 IO 已經就緒。
  • 此時調用非阻塞 IO accept 函數，將得到連接的 clientfd 和 IP 地址。
  • 把接收連接抽象成一個事件。
• proactor 網絡模型：
  • 投遞 accept 請求：調用 AcceptEx 函數，傳遞一個重疊結構。
  • 在工作線程中調用 GetQueueCompletionStatus 獲取 IO 完成的結果。
  • 如果有 IO 完成的事件，通過上面的函數可以獲取重疊結構，從而知道具體是什么請求。
  • proactor 是異步 IO 處理?