RPC - Response模块

Requestor 类是一个请求-响应管理器，负责发送请求并处理响应，支持三种交互模式：同步、异步和回调。它跟踪所有发出的请求，当响应到达时将其匹配到对应的请求并进行处理。

newDescribe 函数解析

newDescribe 函数负责创建和注册一个新的请求描述对象，它是请求-响应匹配系统的核心部分。

                RequestDescribe::ptr newDescribe(const BaseMessage::ptr &req, RType rtype, const RequestCallback &cb = RequestCallback()) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);RequestDescribe::ptr rd = std::make_shared<RequestDescribe>();rd->request = req;rd->rtype = rtype;if (rtype == RType::REQ_CALLBACK && cb) {rd->callback = cb;}_request_desc.insert(std::make_pair(req->rid(), rd));return rd;}

功能详解

  • 创建请求记录：为每个发出的请求创建一个跟踪记录
  • 设置请求属性：记录请求类型和回调函数
  • 注册到映射表：将请求描述添加到全局映射表中
  • 线程安全处理：确保多线程环境下操作安全

参数说明

  • req：请求消息对象
  • rtype：请求类型（同步、异步或回调）
  • cb：可选的回调函数，默认为空

执行流程

  • 加锁保护共享数据 std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex)
  • 创建请求描述对象 rd = std::make_shared<RequestDescribe>()
  • 设置请求消息 rd->request = req
  • 设置请求类型 rd->rtype = rtype
  • 如果是回调类型且回调函数有效，则设置回调 rd->callback = cb
  • 将请求描述插入映射表 _request_desc.insert(std::make_pair(req->rid(), rd))
  • 返回创建的请求描述对象

生活类比

想象这个函数是邮局的"寄件登记处"：

顾客到达：你带着一封信（请求消息）来到邮局

填写单据：工作人员拿出一张跟踪单（RequestDescribe）

记录信息：

  • 工作人员记录你的信件信息（request）
  • 标记你选择的服务类型（rtype）
  • 如果你选择了通知服务，记录你的电话号码（callback）

系统登记：工作人员将跟踪单输入电脑系统（request_desc映射表）

单据存档：跟踪单一份交给你，一份存档（返回rd）

getDescribe 函数解析

getDescribe 函数负责根据请求ID查找对应的请求描述对象，是响应处理过程中的关键环节。

                RequestDescribe::ptr getDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);auto it = _request_desc.find(rid);if (it == _request_desc.end()) {return RequestDescribe::ptr();}return it->second;}

功能详解

  • 查找请求记录：根据请求ID在映射表中查找对应的请求描述
  • 返回查询结果：如果找到则返回请求描述对象，否则返回空指针
  • 线程安全处理：确保多线程环境下操作安全

参数说明

  • rid：请求ID，用于标识特定请求

执行流程

  • 加锁保护共享数据 std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex)
  • 在映射表中查找指定ID的请求描述 it = _request_desc.find(rid)
  • 如果未找到（迭代器指向末尾），返回空指针
  • 如果找到，返回对应的请求描述对象

生活类比

想象这个函数是邮局的"查询窗口"：

  • 顾客查询：当回信到达时，分拣员需要知道这封信是谁寄的
  • 提供编号：分拣员拿着信封上的编号（rid）去查询系统
  • 系统查询：工作人员在电脑系统中输入编号（request_desc.find）
  • 查询结果：
  • 如果找到记录，系统显示寄件人信息和服务类型（返回请求描述）
  • 如果找不到记录，系统显示"未知寄件人"（返回空指针）

delDescribe 函数解析

delDescribe 函数负责从映射表中删除指定请求ID的请求描述对象，是请求-响应流程完成后的清理步骤。

                void delDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_request_desc.erase(rid);}

功能详解

  • 删除请求记录：从全局映射表中移除已处理完成的请求描述
  • 资源释放：释放不再需要的请求描述对象占用的内存
  • 线程安全处理：确保多线程环境下操作安全

参数说明

  • rid：要删除的请求ID

执行流程

  • 加锁保护共享数据 std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex)
  • 从映射表中删除指定ID的条目 _request_desc.erase(rid)

生活类比

想象这个函数是邮局的"归档清理"过程：

  • 任务完成：当一封信的收发过程彻底完成后
  • 记录清理：工作人员将这封信的跟踪单从活跃系统中移除
  • 存档或销毁：跟踪单可能被归档或直接销毁（内存释放）
  • 系统更新：更新电脑系统，移除该编号的记录（映射表删除）
                void delDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_request_desc.erase(rid);}

删除的时候为什么要加锁呢，是因为如果删除之后再去删除会造成空指针吗?

加锁的原因并不是为了防止删除后再次删除导致的空指针问题，而是为了解决多线程并发访问带来的数据竞争和一致性问题。主要原因有：

数据一致性保护：

  • 在多线程环境中，可能同时有多个线程访问和修改 _request_desc 映射表
  • 如果一个线程正在读取映射表时，另一个线程删除了某个条目，可能导致第一个线程访问无效内存

容器迭代器失效：

  • 在 C++ 标准容器中，当进行修改操作（如 erase）时，可能导致迭代器失效
  • 如果一个线程持有映射表的迭代器，而另一个线程调用 erase，可能导致第一个线程的迭代器变为无效

原子性保证：

  • 映射表的修改操作需要保证原子性，即操作要么完全执行，要么完全不执行
  • 没有锁保护，可能导致修改操作被部分执行，使映射表处于不一致状态

与其他操作互斥：

  • 同一个映射表上执行的增加、查找、删除操作需要互斥进行
  • 锁确保在一个操作完成前，不会执行其他可能干扰的操作

生活类比：

想象邮局的记录系统是一本大账本，多个工作人员需要同时使用：

  • 如果一个工作人员正在查看第5页记录
  • 同时另一个工作人员撕掉了这一页（删除）
  • 第一个工作人员会突然发现自己正在查看的页面不见了

为了防止这种情况，邮局规定：任何人要修改账本时，必须先取得"账本钥匙"（锁），使用完毕后归还钥匙。这样确保任何时候只有一个人能修改账本，保证账本内容的一致性和完整性。

所以，加锁不是为了防止删除后的空指针问题（erase对不存在的键是安全的），而是为了保护映射表在多线程环境下的一致性和完整性。

onResponse 函数解析

onResponse 函数是整个 Requestor 类的核心，它处理收到的响应消息并将其路由到对应的处理机制。

功能详解

  • 响应匹配：根据响应ID找到对应的请求描述
  • 类型分发：根据请求类型选择不同的处理方式
  • 结果通知：通过不同机制通知等待者响应已到达
  • 资源清理：处理完后删除请求描述

参数说明

  • conn：收到响应的连接对象
  • msg：响应消息

执行流程

  • 从响应消息获取请求ID rid = msg->rid()
  • 查找对应的请求描述 rdp = getDescribe(rid)
  • 检查是否找到请求描述，未找到则记录错误并返回
  • 根据请求类型进行处理：
  • 异步请求：设置 promise 值 rdp->response.set_value(msg)
  • 回调请求：检查回调函数是否存在，然后调用 rdp->callback(msg)
  • 其他类型：记录未知类型错误
  • 处理完成后删除请求描述 delDescribe(rid)

生活类比

想象这个函数是邮局的"回信分拣处"：

回信到达：邮局收到一封回信（响应消息）

查找记录：工作人员查看回信编号（rid），在系统中查询（getDescribe）

检查记录：

  • 如果找不到记录，记录异常情况（"无人认领的回信"）
  • 如果找到记录，查看寄件人选择的服务类型（rtype）

分发处理：

  • 如果是"跟踪号服务"（REQ_ASYNC），更新系统状态，标记包裹已到达（set_value）
  • 如果是"通知服务"（REQ_CALLBACK），打电话通知寄件人（callback）
  • 如果是未知服务，记录错误

清理记录：处理完成后，从活跃系统中删除该记录（delDescribe）

异步 send 函数

                bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, AsyncResponse &async_rsp) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_ASYNC);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);async_rsp = rdp->response.get_future();return true;}

功能详解

  • 异步发送请求并返回 future 对象
  • 允许调用者在未来某个时间点获取结果

执行流程

  • 创建异步类型的请求描述 rdp = newDescribe(req, RType::REQ_ASYNC)
  • 检查创建是否成功
  • 发送请求 conn->send(req)
  • 获取 future 对象 async_rsp = rdp->response.get_future()

生活类比

这就像快递跟踪服务：

  • 你寄出包裹（发送请求）
  • 快递公司给你一个跟踪号（future 对象）
  • 你可以随时通过跟踪号查询状态
  • 当你需要知道包裹是否送达时，查询跟踪号（调用 get() 或 wait()）

 同步 send 函数

                bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, BaseMessage::ptr &rsp) {AsyncResponse rsp_future;bool ret = send(conn, req, rsp_future);if (ret == false) {return false;}rsp = rsp_future.get();return true;}

功能详解

  • 同步发送请求并阻塞等待响应
  • 简化接口，对调用者隐藏异步细节

执行流程

  1. 创建临时 future 对象 AsyncResponse rsp_future
  1. 调用异步版本的 send 函数
  1. 检查发送是否成功
  1. 阻塞等待响应 rsp = rsp_future.get()

生活类比

这就像窗口服务：

  1. 你去政务大厅办理业务（发送请求）
  1. 工作人员让你在窗口等着（阻塞等待）
  1. 你不能离开，直到业务办完（响应返回）
  1. 办完后工作人员直接把结果给你（设置 rsp）

回调式 send 函数

                bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, const RequestCallback &cb) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_CALLBACK, cb);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);return true;}

功能详解

  • 发送请求并注册回调函数
  • 当响应到达时自动调用回调函数
  • 适合事件驱动编程模型

执行流程

  1. 创建回调类型的请求描述 rdp = newDescribe(req, RType::REQ_CALLBACK, cb)
  1. 检查创建是否成功
  1. 发送请求 conn->send(req)

生活类比

这就像叫号服务：

  1. 你去餐厅点餐（发送请求）
  1. 服务员给你一个取餐号，告诉你"好了会叫你"（注册回调）
  1. 你可以去做其他事（不阻塞）
  1. 餐点准备好时，广播系统会叫你的号（回调函数被调用）

生活类比：邮政系统

想象 Requestor 是一个现代邮政系统，处理信件的发送和接收：

RequestDescribe（请求描述）= 邮件跟踪单

当你寄出一封信时，邮局会给你一个跟踪单，上面记录了：

  • 你寄出的信件内容（request）
  • 你希望如何收到回复（rtype）
  • 你的联系方式（callback 或 response）

request_desc（请求映射表）= 邮局的跟踪系统数据库

邮局维护一个数据库，记录所有寄出的信件及其跟踪单。当回信到达时，可以查询这个数据库找到对应的寄件人信息。

三种 send 方法 = 三种不同的邮寄服务

同步 send（等待型服务）

bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, BaseMessage::ptr &rsp)

就像你去邮局寄信并在窗口等待回复。你不会离开，直到收到回信。

异步 send（跟踪号服务）

bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, AsyncResponse &async_rsp)

你寄信后得到一个订单号，可以随时查询进度，但不必一直等待。

回调 send（通知服务）

bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, const RequestCallback &cb)

你寄信时留下电话号码，邮局承诺收到回信时会打电话通知你。

onResponse 方法 = 邮局的分拣员

void onResponse(const BaseConnection::ptr &conn, BaseMessage::ptr &msg)

当回信到达邮局时，分拣员查看信封上的编号，找到对应的跟踪单，然后根据寄件人选择的服务类型进行处理：- 如果是等待型服务，通知窗口的工作人员- 如果是跟踪号服务，更新系统状态- 如果是通知服务，打电话给寄件人

线程安全机制 = 邮局的工作流程规范

std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);

就像邮局有严格的工作流程，确保多个工作人员不会同时修改同一条记录，避免混乱。

完整流程类比

同步调用流程

1. 你（调用者）去邮局（Requestor）寄一封信（请求）

2. 邮局记录你的信件信息，并给你一个号码牌（请求ID）

3. 你坐在等候区，等待回信（阻塞等待）

4. 回信到达后，分拣员找到你的号码牌，通知你取信（设置结果）

5. 你收到回信，离开邮局（函数返回）

异步调用流程

1. 你去邮局寄信，但不想等待

2. 邮局给你一个跟踪号（future）

3. 你离开邮局，去做其他事情（非阻塞）

4. 当你需要查看结果时，使用跟踪号查询（future.get()）

5. 如果回信已到，立即获得；如果未到，等待直到到达

回调调用流程

1. 你去邮局寄信，留下电话号码（回调函数）

2. 邮局记录你的联系方式，你离开去做其他事

3. 回信到达时，邮局根据记录的电话号码通知你（调用回调）

4. 你收到通知，了解回信内容（在回调中处理结果）这个系统确保了无论你选择哪种服务方式，你的信件和回复都能可靠地处理，而且多个用户的请求不会混淆。

#pragma once
#include "../common/net.hpp"
#include "../common/message.hpp"
#include <future>
#include <functional>namespace bitrpc {namespace client {class Requestor {public:using ptr = std::shared_ptr<Requestor>;using RequestCallback = std::function<void(const BaseMessage::ptr&)>;using AsyncResponse = std::future<BaseMessage::ptr>;struct RequestDescribe {using ptr = std::shared_ptr<RequestDescribe>;BaseMessage::ptr request;RType rtype;std::promise<BaseMessage::ptr> response;RequestCallback callback;};void onResponse(const BaseConnection::ptr &conn, BaseMessage::ptr &msg){std::string rid = msg->rid();RequestDescribe::ptr rdp = getDescribe(rid);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("收到响应 - %s，但是未找到对应的请求描述！", rid.c_str());return;}if (rdp->rtype == RType::REQ_ASYNC) {rdp->response.set_value(msg);}else if (rdp->rtype == RType::REQ_CALLBACK){if (rdp->callback) rdp->callback(msg);}else {ELOG("请求类型未知！！");}delDescribe(rid);}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, AsyncResponse &async_rsp) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_ASYNC);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);async_rsp = rdp->response.get_future();return true;}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, BaseMessage::ptr &rsp) {AsyncResponse rsp_future;bool ret = send(conn, req, rsp_future);if (ret == false) {return false;}rsp = rsp_future.get();return true;}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, const RequestCallback &cb) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_CALLBACK, cb);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);return true;}private:RequestDescribe::ptr newDescribe(const BaseMessage::ptr &req, RType rtype, const RequestCallback &cb = RequestCallback()) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);RequestDescribe::ptr rd = std::make_shared<RequestDescribe>();rd->request = req;rd->rtype = rtype;if (rtype == RType::REQ_CALLBACK && cb) {rd->callback = cb;}_request_desc.insert(std::make_pair(req->rid(), rd));return rd;}RequestDescribe::ptr getDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);auto it = _request_desc.find(rid);if (it == _request_desc.end()) {return RequestDescribe::ptr();}return it->second;}void delDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_request_desc.erase(rid);}private:std::mutex _mutex;std::unordered_map<std::string, RequestDescribe::ptr> _request_desc;};}
}

完整代码

#pragma once
#include "../common/net.hpp"
#include "../common/message.hpp"
#include <future>
#include <functional>namespace bitrpc {namespace client {class Requestor {public:using ptr = std::shared_ptr<Requestor>;using RequestCallback = std::function<void(const BaseMessage::ptr&)>;using AsyncResponse = std::future<BaseMessage::ptr>;struct RequestDescribe {using ptr = std::shared_ptr<RequestDescribe>;BaseMessage::ptr request;RType rtype;std::promise<BaseMessage::ptr> response;RequestCallback callback;};void onResponse(const BaseConnection::ptr &conn, BaseMessage::ptr &msg){std::string rid = msg->rid();RequestDescribe::ptr rdp = getDescribe(rid);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("收到响应 - %s，但是未找到对应的请求描述！", rid.c_str());return;}if (rdp->rtype == RType::REQ_ASYNC) {rdp->response.set_value(msg);}else if (rdp->rtype == RType::REQ_CALLBACK){if (rdp->callback) rdp->callback(msg);}else {ELOG("请求类型未知！！");}delDescribe(rid);}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, AsyncResponse &async_rsp) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_ASYNC);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);async_rsp = rdp->response.get_future();return true;}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, BaseMessage::ptr &rsp) {AsyncResponse rsp_future;bool ret = send(conn, req, rsp_future);if (ret == false) {return false;}rsp = rsp_future.get();return true;}bool send(const BaseConnection::ptr &conn, const BaseMessage::ptr &req, const RequestCallback &cb) {RequestDescribe::ptr rdp = newDescribe(req, RType::REQ_CALLBACK, cb);if (rdp.get() == nullptr) {ELOG("构造请求描述对象失败！");return false;}conn->send(req);return true;}private:RequestDescribe::ptr newDescribe(const BaseMessage::ptr &req, RType rtype, const RequestCallback &cb = RequestCallback()) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);RequestDescribe::ptr rd = std::make_shared<RequestDescribe>();rd->request = req;rd->rtype = rtype;if (rtype == RType::REQ_CALLBACK && cb) {rd->callback = cb;}_request_desc.insert(std::make_pair(req->rid(), rd));return rd;}RequestDescribe::ptr getDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);auto it = _request_desc.find(rid);if (it == _request_desc.end()) {return RequestDescribe::ptr();}return it->second;}void delDescribe(const std::string &rid) {std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);_request_desc.erase(rid);}private:std::mutex _mutex;std::unordered_map<std::string, RequestDescribe::ptr> _request_desc;};}
}

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