Libuv 介绍
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Libuv 是一个跨平台的的基于事件驱动的异步 io 库。但是他提供的功能不仅仅是 io，包括进程、线程、信号、定时器、进程间通信等
句柄【Handle】
- 句柄 表示能够在活动时执行特定操作的长期存在的对象
- Libuv 中所有的句柄都需要初始化，初始化的时候会调用
uv_xxx_init，xxx表示句柄的类型 - Libuv 中句柄种类
uv_loop_t--- 事件循环uv_handle_t--- 基础句柄uv_req_t--- 基础请求uv_timer_t--- 计时器句柄uv_prepare_t--- 准备句柄uv_check_t--- 检查句柄uv_idle_t--- 空转句柄uv_async_t--- 异步句柄uv_poll_t--- 轮询句柄uv_signal_t--- 信号句柄uv_process_t--- 进程句柄uv_stream_t--- 流句柄uv_tcp_t--- TCP句柄uv_pipe_t--- 管道句柄uv_tty_t--- TTY句柄uv_udp_t--- UDP句柄uv_fs_event_t--- FS Event handleuv_fs_poll_t--- FS Poll handle
uv_handle_t【基础句柄】
- 所有句柄的抽象基类
- 源码
struct uv_handle_s { UV_HANDLE_FIELDS }; #define UV_HANDLE_FIELDS \ void* data; /* 公有数据，指向用户自定义数据，libuv不使用该成员 */ \ \ /* 只读数据 */ \ uv_loop_t* loop; /* 指向依赖的循环 */ \ uv_handle_type type; /* 句柄类型 */ \ /* private */ \ uv_close_cb close_cb; /* 句柄关闭时的回调函数 */ \ void* handle_queue[2]; /* 句柄队列指针，分别指向上一个和下一个 */ \ union { \ int fd; \ void* reserved[4]; \ } u; \ UV_HANDLE_PRIVATE_FIELDS \ #define UV_HANDLE_PRIVATE_FIELDS \ uv_handle_t* next_closing; /* 指向下一个需要关闭的handle */ \ unsigned int flags; /* 状态标记，比如引用、关闭、正在关闭、激活等状态 */ \ uv_handle_t属性介绍- loop 为句柄所属的事件循环
- type 为句柄类型，和
uv_##name##_t强相关，对应的uv_##name##_t的type为UV_##NAME##。这种情况下可以通过handle->type很容易判断出来uv_handle_t子类的类型。 - close_cb 句柄关闭时候执行的回调，入参参数为
uv_handle_t的指针 - handle_queue 句柄队列指针
- u.fd 文件描述符
- next_closing 下一个需要关闭的句柄，可以使得
loop->closing_handles形成一个链表结构，从而方便删除
void uv__make_close_pending(uv_handle_t* handle) { assert(handle->flags & UV_HANDLE_CLOSING); assert(!(handle->flags & UV_HANDLE_CLOSED)); handle->next_closing = handle->loop->closing_handles; handle->loop->closing_handles = handle; }- 在初始化时，会把
handle->next_closing以及loop->closing_handles全部置空。通过这段代码，可以清晰的看到在关闭句柄的时候，只需要判断handle->next_closing是否为null就可以得知所有句柄是否已经全部关闭。 - flags 是对handle状态的标记。
uv_##name##_t 的实现
在这里我们以uv_poll_s结构体为例，来解读一下libuv如何使用宏实现的类似继承的操作：
struct uv_poll_s {
UV_HANDLE_FIELDS
uv_poll_cb poll_cb;
UV_POLL_PRIVATE_FIELDS
};
在uv_poll_s数据结构中，第一个使用的宏便是UV_HANDLE_FIELDS宏，其次才为uv_poll_s的私有宏。所有的uv_##name##_t均包含了uv_handle_t的结构体变量，所以任何的uv_##name##_t都可以转换为uv_handle_t。
handle 的基本操作
uv__handle_init初始化 handle 的类型，设置 REF 标记，插入 handle 队列#define uv__handle_init(loop_, h, type_) \ do { \ (h)->loop = (loop_); \ (h)->type = (type_); \ (h)->flags = UV_HANDLE_REF; /* Ref the loop when active. */ \ /*所有的 handle 都是由 loop -> handle_queue 来同一管理的*/ QUEUE_INSERT_TAIL(&(loop_)->handle_queue, &(h)->handle_queue); \ uv__handle_platform_init(h); \ } \ while (0) #if defined(_WIN32) # define uv__handle_platform_init(h) ((h)->u.fd = -1) #else # define uv__handle_platform_init(h) ((h)->next_closing = NULL) #endifuv__handle_start设置标记 handle 为 ACTIVE，如果设置了 REF 标记，则 active handle 的个数加一，active handle 数会影响事件循环的退出#define uv__handle_start(h) \ do { \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_ACTIVE) != 0) break; \ (h)->flags |= UV_HANDLE_ACTIVE; \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_REF) != 0) uv__active_handle_add(h); \ } \ while (0) #define uv__active_handle_add(h) \ do { \ (h)->loop->active_handles++; \ } \ while (0)uv__handle_stopuv__handle_stop 和 uv__handle_start 相反#define uv__handle_stop(h) \ do { \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_ACTIVE) == 0) break; \ (h)->flags &= ~UV_HANDLE_ACTIVE; \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_REF) != 0) uv__active_handle_rm(h); \ } \ while (0)uv__handle_refuv__handle_ref 标记 handle 为 REF 状态，如果 handle 是 ACTIVE 状态，则 active handle 数加一#define uv__handle_ref(h) \ do { /* 如果已经是引用状态，返回 */ \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_REF) != 0) break; \ /* 设为引用状态 */ (h)->flags |= UV_HANDLE_REF; \ /* 正在关闭，直接返回 */ if (((h)->flags & UV_HANDLE_CLOSING) != 0) break; \ /* 激活状态下，将循环的active_handles加一 */ if (((h)->flags & UV_HANDLE_ACTIVE) != 0) uv__active_handle_add(h); \ } \ while (0)uv__handle_unrefuv__handle_unref 去掉 handle 的 REF 状态，如果 handle 是 ACTIVE 状态，则 active handle 数减一#define uv__handle_unref(h) \ do { \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_REF) == 0) break; \ /* 去掉UV__HANDLE_REF标记 */ (h)->flags &= ~UV_HANDLE_REF; \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_CLOSING) != 0) break; \ if (((h)->flags & UV_HANDLE_ACTIVE) != 0) uv__active_handle_rm(h); \ } \ while (0)- libuv 中 handle 有 REF 和 ACTIVE 两个状态。当一个 handle 调用 xxx_init 函数的时候， 他首先被打上 REF 标记，并且插入 loop->handle 队列。当 handle 调用 xxx_start 函 数的时候，他首先被打上 ACTIVE 标记，并且记录 active handle 的个数加一。只有 ACTIVE 状态的 handle 才会影响事件循环的退出
请求【request】
- 请求代表着（通常是）短期的操作。 这些操作可以通过一个句柄执行： 写请求用于在句柄上写数据；或是独立不需要句柄的：getaddrinfo 请求 不需要句柄，它们直接在循环上运行
request 的基本操作
uv__req_registeruv__req_register 记录请求（request）的个数加一#define uv__req_register(loop, req) \ do { \ (loop)->active_reqs.count++; \ } \ while (0)uv__req_unregisteruv__req_unregister 记录请求（request）的个数减一#define uv__req_unregister(loop, req) \ do { \ assert(uv__has_active_reqs(loop)); \ (loop)->active_reqs.count--; \ } \ while (0)uv__req_init初始化请求的类型，记录请求的个数#define uv__req_init(loop, req, typ) \ do { \ UV_REQ_INIT(req, typ); \ uv__req_register(loop, req); \ } \ while (0) #if defined(_WIN32) # define UV_REQ_INIT(req, typ) \ do { \ (req)->type = (typ); \ (req)->u.io.overlapped.Internal = 0; /* SET_REQ_SUCCESS() */ \ } \ while (0) #else # define UV_REQ_INIT(req, typ) \ do { \ (req)->type = (typ); \ } \ while (0) #endif
