[16 使用C++11开发一个简单的通信程序(Proactor模式)] 16.4 C++11结合asio实现一个简单的服务端程序

本文主要是介绍[16 使用C++11开发一个简单的通信程序(Proactor模式)] 16.4 C++11结合asio实现一个简单的服务端程序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

需求:服务端监听某个端口,允许多个客户端连接上来,打印客户端发来的数据。

(1)能接收多个客户端。

考虑用一个map来管理socket,每次有新连接时,服务器自动分配一个连接号给这个连接,以方便管理。socket不允许复制,不能直接将socket放到map里,需要外面封装一层。

(2)打印客户端的数据,需要异步读数据。

为简化操作,将socket封装到一个读/写事件处理器中。这时采用同步写,异步读。

读/写事件处理器的实现如下:

#include <array>
#include <functional>
#include <iostream>
using namespace std;#include <boost/asio.hpp>
using namespace boost::asio;
using namespace boost::asio::ip;
using namespace boost;const int MAX_IP_PACK_SIZE = 65536;
const int HEAD_LEN = 4;class RWHandler
{
public:RWHandler(io_service& ios) : m_sock(ios){}~RWHandler(){}void HandleRead(){// 异步读async_read(m_sock, buffer(m_buff), transfer_at_least(HEAD_LEN),[this](const boost::system::error_code& ec, size_t size) {if (ec != nullptr) {HandleError(ec);return;}// 打印客户端发来的数据cout << m_buff.data() + HEAD_LEN << endl;    // 循环发起异步读事件HandleRead();});}void HandleWrite(char* data, int len) {boost::system::error_code ec;// 同步写write(m_sock, buffer(data, len), ec);if (ec != nullptr) {HandleError(ec);}}tcp::socket& GetSocket(){return m_sock;}void CloseSocket(){boost::system::error_code ec;m_sock.shutdown(tcp::socket::shutdown_send, ec);m_sock.close(ec);}void SetConnId(int connId){m_connId = connId;}int GetConnId() const{return m_connId;}void SetCallBackError(std::function<void(int)> f) {m_callbackError = f;}private:void HandlerError(const boost::system::error_code& ec){CloseSocket();cout << ec.message << endl;if (m_callbackError) {m_callbackError(m_connId);}}private:tcp::socket m_sock;//固定长度的读缓冲区std::array<char, MAX_IP_PACK_SIZE> m_buff;int m_connId;std::function<void(int)> m_callbackError;
};

异步操作对象m_socket的生命周期没有处理,socket可能在异步回调返回之前已经释放,这时需要通过shared_from_this来保证对象的生命周期。

有了RWHandler后,服务端接受新连接后的读/写操作就交给RWHandler,服务端Server的实现如下:

#include <boost/asio/buffer.hpp>
#include <unordered_map>
#include <numeric>
#include "Message.hpp"
#include "RWHandler.hpp"const int MaxConnectionNum = 65536;
const int MaxRecvSize = 65536;class Server
{
public:Server(io_service& ios, short port) : m_ios(ios), m_acceptor(ios, tcp::endpoint(tcp::v4(), port), m_cnnIdPool(MaxConnectionNum)){m_cnnIdPool.resize(MaxConnectionNum);// 用顺序递增的值赋值指定范围内的元素std::iota(m_cnnIdPool.begin(), m_cnnIdPool.end(), 1);}~Server(){}void Accept(){cout << "Start Listening..." << endl;std::shared_ptr<RWHandler> handler = CreateHandler();m_acceptor.async_accept(handler->GetSocket(), [this, handler](const boost::system::error_code& error)if (error) {cout << "error: " << error.message() << endl;HandleAcpError(handle, error);return ;}m_handlers.insert(std::make_pair(handler->GetConnId(), handler));cout << "current connect count:" << m_handlers.size() << endl;// 异步读handler->HandleRead();// 等待下一个连接Accept();});}private:void HandlerAcpError(std::shared_ptr<RWHandler> eventHandler, const boost::system::error_code& error){cout << "Error: " << error.message() << endl;// 关闭socket,移除读写事件处理器eventHandler->CloseSocket();StopAccept();}void StopAccept(){boost::system::error_code ec;m_acceptor.cancel(ec);m_acceptor.close(ec);m_ios.stop();}std::shared_ptr<RWHandler> CreateHandler() {int connId = m_cnnIdPool.front();m_cnnIdPool.pop_front();std::shared_ptr<RWHandler> handler = std::make_shared<RWHandler>(m_ios);handler->SetConnId(connId);handler->SetCallBackError([this](int connId){RecyclConnid(connId);});}void RecyclConnid(int connId){auto it = m_handlers.find(connId);if (it != m_handlers.end()) {m_handlers.erase();}cout << "current connect count:" << m_handlers.size() << endl;m_cnnIdPool.push_back(connId);}private:io_service& m_ios;tcp::acceptor m_acceptor;std::unordered_map<int, std::shared_ptr<RWHandler>> m_handlers;list<int> m_cnnIdPool;
};

Server会管理所有连接的客户端。

测试程序如下:

void TestServer()
{io_service ios;Server server(ios, 9900); server.Accept();ios.run();
}

循环发起异步读事件会保证io_service::run一直运行。

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