文章《开发多线程进程池服务器程序》讲述了如何使用 acl 库中的服务器模板编写多进程多线程服务器程序，那个例子是用 C 语言实现的，acl_cpp 对 acl 库用 c++ 语言进行了封装，其中也包含服务器编程模块，本文主要讲述如何使用 acl_cpp 中的 master_threads 类编写可以由 acl_master 服务器父进程控制的服务器应用程序。关于基于acl_master 的服务器程序设计原理，请参考 《协作半驻留式服务器程序开发框架》。
一、类接口说明
master_threads 是一个纯虚类，其中定义的接口需要子类实现，如下：
/**
* 纯虚函数：当某个客户端连接有数据可读或关闭或出错时调用此函数
* @param stream {socket_stream*}
* @return {bool} 返回 false 则表示当函数返回后需要关闭连接，
* 否则表示需要保持长连接，如果该流出错，则应用应该返回 false
*/
virtual bool thread_on_read(socket_stream*) = 0;
/**
* 当线程池中的某个线程获得一个连接时的回调函数，
* 子类可以做一些初始化工作
* @param stream {socket_stream*}
* @return {bool} 如果返回 false 则表示子类要求关闭连接，而不
* 必将该连接再传递至 thread_main 过程
*/
virtual bool thread_on_accept(socket_stream*) { return true; }
/**
* 当与某个线程绑定的连接关闭时的回调函数
* @param stream {socket_stream*}
*/
virtual void thread_on_close(socket_stream* ) {}
/**
* 当线程池中一个新线程被创建时的回调函数
*/
virtual void thread_on_init() {}
/**
* 当线程池中一个线程退出时的回调函数
*/
virtual void thread_on_exit() {}master_threads 类提供了两个函数：
/**
* 开始运行，调用该函数是指该服务进程是在 acl_master 服务框架
* 控制之下运行，一般用于生产机状态
* @param argc {int} 从 main 中传递的第一个参数，表示参数个数
* @param argv {char**} 从 main 中传递的第二个参数
*/
void run_daemon(int argc, char** argv);
/**
* 在单独运行时的处理函数，用户可以调用此函数进行一些必要的调试工作
* @param addr {const char*} 服务监听地址
* @param conf {const char*} 配置文件全路径
* @param count {unsigned int} 循环服务的次数，达到此值后函数自动返回；
* 若该值为 0 则表示程序一直循环处理外来请求而不返回
* @param threads_count {int} 当该值大于 1 时表示自动采用线程池方式，
* 该值只有当 count != 1 时才有效，即若 count == 1 则仅运行一次就返回
* 且不会启动线程处理客户端请求
* @return {bool} 监听是否成功
*/
bool run_alone(const char* addr, const char* conf = NULL,
unsigned int count = 1, int threads_count = 1);
从上面两个函数，可以看出 master_threads 类当在生产环境下（由 acl_master 进程统一控制调度），用户需要调用 run_daemon 函数；如果用户在开发过程中需要手工进行调试，则可以调用 run_alone 函数。
master_threads 的基类 master_base 的几个虚接口如下：
/**
* 当进程切换用户身份前调用的回调函数，可以在此函数中做一些
* 用户身份为 root 的权限操作
*/
virtual void proc_pre_jail() {}
/**
* 当进程切换用户身份后调用的回调函数，此函数被调用时，进程
* 的权限为普通受限级别
*/
virtual void proc_on_init() {}
/**
* 当进程退出前调用的回调函数
*/
virtual void proc_on_exit() {}
// 在 run_alone 状态下运行前，调用此函数初始化一些配置基类的这几个虚函数用户可以根据需要调用。
另外，基类 master_base 还提供了几个用来读配置选项的函数：
/**
* 设置 bool 类型的配置项
* @param table {master_bool_tbl*}
*/
void set_cfg_bool(master_bool_tbl* table);
/**
* 设置 int 类型的配置项
* @param table {master_int_tbl*}
*/
void set_cfg_int(master_int_tbl* table);
/**
* 设置 int64 类型的配置项
* @param table {master_int64_tbl*}
*/
void set_cfg_int64(master_int64_tbl* table);
/**
* 设置 字符串 类型的配置项
* @param table {master_str_tbl*}
*/
void set_cfg_str(master_str_tbl* table);
二、示例源程序
// master_threads.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "log.hpp"
#include "util.hpp"
#include "master_threads.hpp"
#include "socket_stream.hpp"
// 字符串类型的配置项
static char *var_cfg_debug_msg;
static acl::master_str_tbl var_conf_str_tab[] = {
{ "debug_msg", "test_msg", &var_cfg_debug_msg },
{ 0, 0, 0 }
};
// 布尔类型的配置项
static int var_cfg_debug_enable;
static int var_cfg_keep_alive;
static int var_cfg_loop;
static acl::master_bool_tbl var_conf_bool_tab[] = {
{ "debug_enable", 1, &var_cfg_debug_enable },
{ "keep_alive", 1, &var_cfg_keep_alive },
{ "loop_read", 1, &var_cfg_loop },
{ 0, 0, 0 }
};
// 整数类型的配置项
static int var_cfg_io_timeout;
static acl::master_int_tbl var_conf_int_tab[] = {
{ "io_timeout", 120, &var_cfg_io_timeout, 0, 0 },
{ 0, 0 , 0 , 0, 0 }
};
static void (*format)(const char*, ...) = acl::log::msg1;
//
class master_threads_test : public acl::master_threads
{
public:
master_threads_test()
{
}
~master_threads_test()
{
}
protected:
// 基类纯虚函数：当客户端连接有数据可读或关闭时回调此函数，返回 true 表示
// 继续与客户端保持长连接，否则表示需要关闭客户端连接
virtual bool thread_on_read(acl::socket_stream* stream)
{
while (true)
{
if (on_read(stream) == false)
return false;
if (var_cfg_loop == 0)
break;
}
return true;
}
bool on_read(acl::socket_stream* stream)
{
format("%s(%d)", __FILE__, __LINE__);
acl::string buf;
if (stream->gets(buf) == false) // 读一行数据
{
format("gets error: %s", acl::last_serror());
format("%s(%d)", __FILE__, __LINE__);
return false;
}
if (buf == "quit") // 如果客户端要求关闭连接，则返回 false 通知服务器框架关闭连接
{
stream->puts("bye!");
return false;
}
if (buf.empty())
{
if (stream->write("\r\n") == -1)
{
format("write 1 error: %s", acl::last_serror());
return false;
}
}
else if (stream->write(buf) == -1)
{
format("write 2 error: %s, buf(%s), len: %d",
acl::last_serror(), buf.c_str(), (int) buf.length());
return false;
}
else if (stream->write("\r\n") == -1)
{
format("write 3 client error: %s", acl::last_serror());
return false;
}
return true;
}
// 基类虚函数：当接收到一个客户端请求时，调用此函数，允许
// 子类事先对客户端连接进行处理，返回 true 表示继续，否则
// 要求关闭该客户端连接
virtual bool thread_on_accept(acl::socket_stream* stream)
{
format("accept one client, peer: %s, local: %s, var_cfg_io_timeout: %d\r\n",
stream->get_peer(), stream->get_local(), var_cfg_io_timeout);
if (stream->format("hello, you're welcome!\r\n") == -1)
return false;
return true;
}
// 基类虚函数：当客户端连接关闭时调用此函数
virtual void thread_on_close(acl::socket_stream*)
{
format("client closed now\r\n");
}
// 基类虚函数：当线程池创建一个新线程时调用此函数
virtual void thread_on_init()
{
#ifdef WIN32
format("thread init: tid: %lu\r\n", GetCurrentThreadId());
#else
format("thread init: tid: %lu\r\n", pthread_self());
#endif
}
// 基类虚函数：当线程池中的一个线程退出时调用此函数
virtual void thread_on_exit()
{
#ifdef WIN32
format("thread exit: tid: %lu\r\n", GetCurrentThreadId());
#else
format("thread exit: tid: %lu\r\n", pthread_self());
#endif
}
// 基类虚函数：服务进程切换用户身份前调用此函数
virtual void proc_pre_jail()
{
format("proc_pre_jail\r\n");
}
// 基类虚函数：服务进程切换用户身份后调用此函数
virtual void proc_on_init()
{
format("proc init\r\n");
}
// 基类虚函数：服务进程退出前调用此函数
virtual void proc_on_exit()
{
format("proc exit\r\n");
}
private:
};
int main(int argc, char* argv[])
{
master_threads_test mt;
// 设置配置参数表
mt.set_cfg_int(var_conf_int_tab);
mt.set_cfg_int64(NULL);
mt.set_cfg_str(var_conf_str_tab);
mt.set_cfg_bool(var_conf_bool_tab);
// 开始运行
if (argc >= 2 && strcmp(argv[1], "alone") == 0)
{
format = (void (*)(const char*, ...)) printf;
format("listen: 127.0.0.1:8888\r\n");
mt.run_alone("127.0.0.1:8888", NULL, 2, 10); // 单独运行方式
}
else
mt.run_daemon(argc, argv); // acl_master 控制模式运行
return 0;
}
这是一个简单的提供 echo 行服务的服务器程序，可以支持多个并发连接，而且可以通过配置文件控制所启动的最大进程数、每个进程的最大线程数、进程空闲时间、线程空闲时间等控制参数，因为 acl 中的服务器框架都是半驻留的，所以既可以保证运行效率，又能够在空闲释放系统资源。该例子所在目录：acl_cpp/samples/master_threads。
需要指出的一点是，master_threads 内部是单例的，即要求该类的对象只能有一个，否则内部自动产生断言。只所以没有采用单例模板来设计单例，主要是为了不对外暴露 acl 库中的接口，使使用 acl_cpp 库的用户不必关心 acl 库的头文件在哪儿。
三、配置文件及程序安装
打开 acl_cpp/samples/master_threads/ioctl_echo.cf 配置文件，就其中几个配置参数说明一下：
## 由 acl_master 用来控制服务进程池的配置项
# 为 no 表示启用该进程服务，为 yes 表示禁止该服务进程
master_disable = no
# 表示本服务器进程监听 127.0.0.1 的 5001 端口
master_service = 127.0.0.1:5001
# 表示是 TCP 套接口服务类型
master_type = inet
# 表示该服务进程池的最大进程数为 2
master_maxproc = 2
# 进程日志记录文件，其中 {install_path} 需要用实际的安装路径代替
master_log = {install_path}/var/log/ioctl_echo.log## 与该服务器框架模板相关的配置参数项
# 每个服务进程中最大的线程数为 250
ioctl_max_threads = 250
# 线程的堆栈空间大小，单位为字节，0表示使用系统缺省值
ioctl_stacksize = 0
# 每个进程实例处理连接数的最大次数，超过此值后进程实例主动退出
ioctl_use_limit = 100
# 每个进程实例的空闲超时时间，超过此值后进程实例主动退出
ioctl_idle_limit = 120
# 进程运行时的用户身份
ioctl_owner = root
# 采用事件循环的方式: select(default)/poll/kernel(epoll/devpoll/kqueue)
ioctl_event_mode = select
# 允许访问 udserver 的客户端IP地址范围
ioctl_access_allow = 10.0.0.1:10.0.0.255, 127.0.0.1:127.0.0.1
例如当 acl_master 服务器框架程序的安装目录为：/opt/acl，则：
/opt/acl/libexec： 该目录存储服务器程序（acl_master 程序也存放在该目录下）；
/opt/acl/conf：该目录存放 acl_master 程序配置文件 main.cf；
/opt/acl/conf/service：该目录存放服务子进程的程序配置文件，该路径由 main.cf 文件指定；
/opt/acl/var/log：该目录存放日志文件；
/opt/acl/var/pid：该目录存放进程号文件。
该程序编译通过后，需要把可执行程序放在 /opt/acl/libexec 目录下，把配置文件放在 /opt/acl/conf/service 目录下。
在 /opt/acl/sh 下有启动/停止 acl_master 服务进程的控制脚本；运行脚本：./start.sh，然后请用下面方法检查服务是否已经启动：
ps -ef|grep acl_master # 查看服务器控制进程是否已经启动
netstat -nap|grep LISTEN|grep 5001 # 查看服务端口号是否已经被监听
当然，您也可以查看 /opt/acl/var/log/acl_master 日志文件，查看服务进程的启动过程及监听服务是否正常监听。
可以命令行如下测试：telnet 127.0.0.1 5001
github: https://github.com/acl-dev/aclQQ 群：242722074
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