Drogon源码剖析

一、Drogon介绍

Drogon是一个基于C++的跨平台HTTP应用程序框架，它支持Linux，也支持macOS、FreeBSD，OpenBSD，HaikuOS，和Windows。项目地址：https://github.com/drogonframework/drogon。

它的主要特点如下：

  • 网络层使用基于epoll(macOS/FreeBSD下是kqueue)的非阻塞IO框架，提供高并发、高性能的网络IO。详细请见TFB Tests Results；
  • 全异步编程模式；（本项目使用C++20协程实现异步编程;.NET异步编程模式 | Microsoft Learn）：网络处理、请求处理、I/O处理、日志处理均是异步。
  • 支持Http1.0/1.1(server端和client端)；
  • 基于template实现了简单的反射机制，使主程序框架、控制器(controller)和视图(view)完全解耦；（C++ 反射机制的简单实现 - 旭东的博客 - 博客园 (cnblogs.com)）
  • 支持cookies和内建的session；
  • 支持后端渲染，把控制器生成的数据交给视图生成Html页面，视图由CSP模板文件描述，通过CSP标签把C++代码嵌入到Html页面，由drogon的命令行工具在编译阶段自动生成C++代码并编译；
  • 支持运行期的视图页面动态加载(动态编译和加载so文件)；
  • 非常方便灵活的路径(path)到控制器处理函数(handler)的映射方案；
  • 支持过滤器(filter)链，方便在控制器之前执行统一的逻辑(如登录验证、Http Method约束验证等)；
  • 支持https(基于OpenSSL实现);
  • 支持websocket(server端和client端);
  • 支持Json格式请求和应答, 对Restful API应用开发非常友好;
  • 支持文件下载和上传,支持sendfile系统调用；
  • 支持gzip/brotli压缩传输；
  • 支持pipelining；
  • 提供一个轻量的命令行工具drogon_ctl，帮助简化各种类的创建和视图代码的生成过程；
  • 基于非阻塞IO实现的异步数据库读写，目前支持PostgreSQL和MySQL(MariaDB)数据库；
  • 基于线程池实现sqlite3数据库的异步读写，提供与上文数据库相同的接口；
  • 支持Redis异步读写；
  • 支持ARM架构；
  • 方便的轻量级ORM实现，支持常规的对象到数据库的双向映射操作；
  • 支持插件，可通过配置文件在加载期动态拆装；
  • 支持内建插入点的AOP
  • 支持C++协程

二、搭建项目

        在Ubuntu22环境下使用docker搭建drogon。

代码拉取

如已将代码从github clone到了目录/mnt/hgfs/github/下

git clone https://github.com/drogonframework/drogon

构建docker镜像

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# ls

Dockerfile

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# vi Dockerfile

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# docker build --tag drogon .

Sending build context to Docker daemon   2.56kB

Step 1/10 : FROM ubuntu:20.04

20.04: Pulling from library/ubuntu

查看生成的镜像

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# docker images

REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE

drogon       latest    84006ea67fa9   11 minutes ago   1.19GB

<none>       <none>    22fb4b219009   23 minutes ago   72.8MB

ubuntu       20.04     d5447fc01ae6   5 weeks ago      72.8MB

运行容器

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# docker run -idt drogon /bin/bash

84607cd8e44ddc84a9f5449e562cac137fc1b0e24b53b3aa7bcd0f6566e33c2b

进入容器

root@weisonxs:/mnt/hgfs/github/drogon/docker/ubuntu# docker attach 84607cd8e44ddc84a9f5449e562cac137fc1b0e24b53b3aa7bcd

root@84607cd8e44d:/install/drogon# ls0f6566e33c2b

构建安装drogon

root@84607cd8e44d:/install/drogon# ./build.sh

运行实例

build目录下examples

注

虚拟机配置成了静态ip，所用的dns是通用的，所以下载github的东西可能解析地址不了——先切换回dhcp，下载完再切回来

三、 源码包结构与功能

cmake

cmake配置

docker

docker配置文件

drogon_ctl

drogon命令工具

examples

实例

lib

drogon库，有关drogon的框架实现源文件和头文件都在这里

nosql_lib

非关系型数据库

ormlib

ORM（对象关系映射）库

third_party

第三方组件

trantor

C++高性能网络库

build.sh

构建drogon脚本

CmakeLists.txt

生成整个项目的cmake文件

conanfile.txt

项目依赖项列表

四、核心类

基类（抽象类）

派生的类（实现类）

功能

继承的类

HttpAppFramework

HttpAppFrameworkImpl

整个程序框架的入口

NonCopyable

HttpClient

HttpClientImpl

Http客户，与服务器建立持久的连接

NonCopyable

HttpController

无

HTTP控制器的反射基类模板

DrObject<T>,

HttpControllerBase

HttpSimpleController

无

简单HTTP控制器的反射基类模板

DrObject<T>,

HttpControllerBase

辅助类

功能

trantor/

EventLoop

运行在某个特定线程上的一个事件循环

InetAddress

sockaddr_in的封装器。是一个POD接口类

Date

时间点类

Logger

实现日志功能

CacheMap

缓存映射工具类

Multipart.h

（单个请求中）传输多个部分数据处理(上传文件或二进制数据）

Cookie

cookie类

Session

session类

IOThreadStorage

线程存储处理工具类

UploadFile

这个类表示一个上传文件，它将通过multipart/form-data格式传输到服务器

Dbclient

utils/

Utilities.h

各种工具类头文件

plugins/

Plugin

插件的反射基类

SecureSSLRedirector

将所有非HTTPS请求重定向到HTTPS请求的插件（除了ssl_redirect_exempt中所定义的URL）

AccessLogger

打印所有请求到日志的插件

RealIpResolver

从HTTP请求中解析客户真实IP的插件

管理类

功能

StaticFileRouter

静态文件路由器

HttpControllersRouter

Http控制器路由器

HttpSimpleControllersRouter

Http简单控制器路由器

WebsocketControllersRouter

Websocket控制器路由器

ListenerManager

监听管理器

PluginsManager

插件管理器

DbClientManager

数据库管理器

RedisClientManager

Redis客户端管理器

五、细探trantor 

六、细探 drogon

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