muduo

muduo(9)-状态机

在muduo库中，使用了很多有限状态机来管理事件的处理流程，如

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//TcpConnection
enum StateE { kDisconnected, kConnecting, kConnected, kDisconnecting };
StateE state_;

//Connector
enum States { kDisconnected, kConnecting, kConnected };
States state_;

//HttpContext
enum HttpRequestParseState
{
  kExpectRequestLine, // 解析请求行
  kExpectHeaders,     // 解析头部
  kExpectBody,        // 解析包体
  kGotAll,            // 完成
};
HttpRequestParseState state_;

通过状态机管理对象或流程的执行状态，流程清晰易于管理。

分析管理的对象或流程，将整个生命周期中所有稳定且互斥的阶段识别出来，这些阶段就是一个一个状态。然后找到所有可能导致状态改变的外部输入或内部条件。

下面几个示例，方便理解与使用

TcpConnection：管理连接的完整生命周期

  1. kConnecting：连接已建立，正在进行初始化（如调用 connectEstablished）。
  2. kConnected：连接完全就绪，可以进行数据收发。
  3. kDisconnecting：已调用 shutdown()，正在等待数据发送完毕或对端关闭。
  4. kDisconnected：连接已完全关闭。

事件与状态转移：

  • 事件：connectEstablished() 被调用
    • 转移：kConnecting -> kConnected
    • 动作：启用读事件，调用用户的 ConnectionCallback。
  • 事件：用户调用 shutdown()
    • 转移：kConnected -> kDisconnecting
    • 动作：关闭写端，但仍可接收数据。
  • 事件：read() 返回0 或发生错误，触发 handleClose()
    • 转移：kConnected 或 kDisconnecting -> kDisconnected
    • 动作：关闭 socket，调用用户的 ConnectionCallback 和内部的 CloseCallback

Connector：连接管理

  1. kDisconnected：初始状态或连接失败后的状态。
  2. kConnecting：已发起非阻塞 connect，正在等待结果。
  3. kConnected：连接成功建立。

事件与状态转移：

  • 事件：调用 start() 发起连接
    • 转移：kDisconnected -> kConnecting
  • 事件：socket 可写，handleWrite() 检查 SO_ERROR 成功
    • 转移：kConnecting -> kConnected
  • 事件：连接失败，retry() 被调用
    • 转移：kConnecting -> kDisconnected

HttpContext：TCP流式协议解析

  1. kExpectRequestLine：正在解析请求行
  2. kExpectHeaders：正在解析请求头
  3. kExpectBody：正在解析请求体
  4. kGotAll：解析完成

事件与状态转移：

  • 事件：在缓冲区中找到并成功解析了请求行
    • 转移：kExpectRequestLine -> kExpectHeaders
  • 事件：在缓冲区中解析完所有头部，并遇到了一个空行
    • 转移：kExpectHeaders -> kGotAll

文件下载器

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enum status{
    kIdle,//空闲
    kConnecting,//正在建立连接
    kDownloading,//正在下载
    kPaused,//正在暂停
    kCompleted,//下载完成
    kError,//异常发生
}
  • 事件: user_starts_download()
    • 转移: kIdle -> kConnecting
  • 事件: connection_succeeded()
    • 转移: kConnecting -> kDownloading
  • 事件: data_chunk_received()
    • 转移: kDownloading -> kDownloading (保持状态，但更新进度)
  • 事件: user_pauses()
    • 转移: kDownloading -> kPaused
  • 事件: download_finished()
    • 转移: kDownloading -> kCompleted
  • 事件: network_error()
    • 转移: kDownloading 或 kConnecting -> kError