COA | 多路复用器

介绍

COA（Connection Oriented Asynchronous）是一种高效的多路复用器，用于实现非阻塞 I/O。它最初是由即时通讯软件 QQ 中的双倍长连接技术演化而来。

COA 的主要特点是轻量级、高并发、低延迟。COA 支持 TCP 和 UDP 协议，可以用于实现服务器和客户端的通信。

COA 适用于需要处理数以万计的客户端请求的场景，比如实时通讯、游戏服务器、直播、互联网广告等。

COA 的优势在于它能够将网络 I/O 事件处理和业务逻辑处理分离开来，避免阻塞主线程，提高服务器的并发能力和响应速度。

使用

COA 的使用需要编写回调函数来处理网络事件和业务逻辑。COA 提供了以下 API：

coa_init(int max_events, int epoll_timeout); // 初始化 COA 库

coa_listen(const char* ip, int port, int backlog); // 监听指定地址和端口，返回监听套接字

coa_add(int fd, int events, void* arg); // 添加事件到 COA 中

coa_del(int fd); // 删除事件

coa_loop(); // 启动事件循环

下面是一个简单的 COA 使用示例，它创建了一个 TCP 服务器，处理客户端发送的字符串并返回字符串长度：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include "coa.h"

void on_accept(int listen_fd, int events, void* arg) {
    struct sockaddr_in cli_addr;
    socklen_t cli_len = sizeof(cli_addr);
    int conn_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr*)&cli_addr, &cli_len);
    coa_add(conn_fd, COA_EVENT_READ, NULL);
}

void on_read(int conn_fd, int events, void* arg) {
    char buf[1024];
    int len = read(conn_fd, buf, sizeof(buf));
    if (len <= 0) {
        close(conn_fd);
        coa_del(conn_fd);
        return;
    }
    buf[len] = '\0';
    int answer = strlen(buf);
    char answer_buf[32];
    snprintf(answer_buf, sizeof(answer_buf), "%d", answer);
    write(conn_fd, answer_buf, strlen(answer_buf));
}

int main() {
    int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    struct sockaddr_in serv_addr;
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(12345);
    bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    listen(listen_fd, SOMAXCONN);
    coa_init(1024, 1000);
    coa_listen(NULL, 12345, SOMAXCONN);
    coa_add(listen_fd, COA_EVENT_READ, NULL);
    coa_on(COA_EVENT_READ, listen_fd, on_accept, NULL);
    coa_on(COA_EVENT_READ, 0, on_read, NULL);
    coa_loop();
    close(listen_fd);
    return 0;
}

总结

COA 是一种高效的多路复用器，能够提高服务器的并发能力和响应速度。COA 的使用需要编写回调函数来处理网络事件和业务逻辑。COA 提供了监听套接字、添加事件、删除事件、事件循环等 API，在实现高性能服务器时非常有用。