muduo之Reactor(反应堆)模式
最近在看muduo的reactor模式，从中学到了很多东西，我打算把我学到的知识整理一下分享出来，对自己来说也是一种知识总结，对他人来说也是一种学习指南吧。
Reactor模式总述
我打算从后往前，从整体到细节的方式来讲述这一部分的内容，所以第一节就讲一下Reactor概述。
反应堆设计模式(Reactor pattern)是一种为处理并发服务请求，并将请求提交到一个或者多个服务处理程序的事件设计模式。当客户端请求抵达后，服务处理程序使用多路分配策略，由一个非阻塞的线程来接收所有的请求，然后派发这些请求至相关的工作线程进行处理。
在muduo中只要使用到了这样几个类：EventLoop，Poller，Channel，具体细节放在后面再讲，先看一下总体的流程图
首先创建一个Eventloop，在里面执行事件循环，每一个Eventloop通过scpoed_ptr来间接持有Poller。Poller是IO multiplexing（多路IO转接）的封装，可实现poll（2）和epoll（4）两种IO multiplexing机制。Poller调用poll（2）获得当前活动的IO事件，把它填入到Channel中。Channel负责一个文件描述符(file description)的IO事件分发，把不同事件分发给不同的回调函数。
以上就是Muduo中Reactor模式的大概了。
Tcp网络编程的本质无非就是处理三个半事件，即：
- 连接的简历
- 连接的断开：包括主动断开和被动断开
- 消息到达，文件描述符可读
- 消息发送完毕，这算半个事件。
现在我们具体分析一下这三个半事件的框架实现（本篇博客只是梳理框架，先懂理论才有资格谈实践嘛，具体实现请查看我的其他博文）
连接的建立
在我们单纯使用linux的API，编写一个简单的Tcp服务器时，建立一个新的连接通常需要四步：
- 步骤1. socket() // 调用socket函数建立监听socket
- 步骤2. bind() // 绑定地址和端口
- 步骤3. listen() // 开始监听端口
- 步骤4. accept() // 返回新建立连接的fd
我们接下来分析下，这四个步骤在muduo中都是何时进行的：
先看一下流程图：
前面三个类都是Reactor模式的标准框架。当TcpServer server(&loop, listenAddr);构造完成时候，监听socket也就建立好了，并且已经绑定到对应的地址和端口了，即步骤1和步骤2在这时候就完成了。server.start()里面主要完成了两个工作，在sokect（注意这里的socket是指linsten socket 只负责客户端的连接）上面启动linsten()函数，也就是步骤3。将socket的可读事件注册到EventLoop中。当socket可读的时候便触发Channel::handleEvent()进而调用Acceptor::handleRead()。这时Acceptor干了三件事，完
- 成accept()也就是步骤4，
- 2.回调TcpServer::newConnetion()，后者会创建TcpConnection对象，
- 将已连接的socket的可读事件注册到EventLoop;
这里还有一个需要注意的点，创建的TcpConnnection对象是个shared_ptr，该对象会被保存在TcpServer的connections中。这样才能保证引用计数大于0，对象不被释放。至此，一个新的连接已完全建立好，其可读事件也已注册到EventLoop中了。
消息的读取
上节说到，当有新连接的时候，会将新的socket的可读事件注册到EventLoop中。假如客户端向服务器发送消息，就会触发socket的可读事件，该可读事件的消息处理回调函数同样的会在EventLoop::loop()中被调用。
当Socket发生可读事件的时候，通过Channel的HandleEvent()调用Tcpconnection::handleread()。(请向上看Reactor模式图)，在后者中从socket中读取数据，并放入Buffer(缓冲区)成员变量 inputbuffer中，再调用messagecallback，执行业务逻辑
顺便提一下 如果读取的数据长度为0 即代表客户端主动关闭连接，关闭连接放在后面讲。
messagecallback是Tcpserver创建的时候用户传入的参数（在这个函数中完成用户自己的业务逻辑，我们可以在里面实现消息的编解码、消息的分发等工作等等），通过Tcpserver渗透到TcpConnection 并在此调用。
消息的发送
发送数据比接收数据要难，因为发送数据是主动的，接收数据是被动的。首先需要注意的是线程安全问题, 对于消息的读写必须都在EventLoop的同一个线程(通常称为IO线程)中进行。muduo通过Eventloop的runinloop函数来切换IO线程进行消息发送的工作，暂时不讲，暂时先知道这个概念就行，我的另外一篇博客有专门讲解这个巧妙的方法。
在sentInloop中，做了这样几件事情：
- 如果OutputBuffer为空，则直接向socket写入数据
- 否则在OutputBuffer继续Append数据（注意，如果缓冲区满了怎么办？）
- 将socket的可写事件注册到eventLoop中，当socket可写时，Channel就会调用TcpConnection::handleWrite()，继续发送OutputBuffer中的数据，数据全部发送完毕后应该立即停止观察可写事件，避免Busy loop。
连接的断开
我们看下muduo对于连接的断开是怎么处理的。 连接的断开分为被动断开和主动断开。muduo只有一种关闭连接的方式：被动关闭。即对方先关闭连接，本地Read返回0，触发关闭逻辑。
socket有可读事件，read的字节数为0，触发Tcpconnect::handleClose()在此函数中先清除Channel中的观察事件，然后回调TcpServer的RemoveConn()，在这个函数中删除原来建立的TcpConnection对象，最后调用此对象的析构函数，close（fd）;思考一下，为什么TcpServer要去EventLoop里面转一大圈而不是直接调用TcpConnection的connectDestroyed()？
