Libevent提供給使用者的可見多執行緒API都在thread.h檔案中。在這個檔案提供的API並不多。基本上都是一些定製函式，像前面幾篇博文說到的，可以為Libevent定製使用者自己的多執行緒函式。

開啟多執行緒：

        Libevent預設是不開啟多執行緒的，也沒有鎖、條件變數這些東西。這點和前面部落格說到的"沒有定製就用Libevent預設提供"，有所不同。只有當你呼叫了evthread_use_windows_threads()或者evthread_use_pthreads()或者呼叫evthread_set_lock_callbacks函式定製自己的多執行緒、鎖、條件變數才會開啟多執行緒功能。其實，前面的那兩個函式其內部實現也是定製，在函式的內部，Libevent封裝的一套Win32執行緒、pthreads執行緒。然後呼叫evthread_set_lock_callbacks函式，進行定製。

        thread.h檔案只提供了定製執行緒的介面，並沒有提供使用執行緒介面。這點很像前面說到的Libevent日誌和記憶體分配。其實這也很好理解。因為都是你提供定製的執行緒函式。你都能提供了，你肯定有辦法使用，沒必要要Libevent提供一些API給你使用。

        如果使用者為libevent開啟了多執行緒，那麼libevent裡面的函式就會變成執行緒安全的。此時主執行緒在使用event_base_dispatch，別的執行緒是可以執行緒安全地使用event_add把一個event新增到主執行緒的event_base中。具體的工作原理可以參考《evthread_notify_base通知主執行緒

》。

鎖和條件變數結構體：

        Libevent允許使用者定製自己的鎖和條件變數。其實現原理和前面說到的日誌和記憶體分配一樣，都是內部有一個全域性變數。定製自己的鎖和條件變數，就是對這個全域性變數進行賦值。

        鎖結構：

//thread.h檔案
struct evthread_lock_callbacks {
	//版本號，設定為巨集EVTHREAD_LOCK_API_VERSION
	int lock_api_version;
    //支援的鎖型別，有普通鎖，遞迴鎖，讀寫鎖三種
	unsigned supported_locktypes;
	
	//分配一個鎖變數(指標型別)，因為不同的平臺鎖變數是不同的型別
	//所以用這個通用的void*型別
	void *(*alloc)(unsigned locktype);
	void (*free)(void *lock, unsigned locktype);
	int (*lock)(unsigned mode, void *lock);
	int (*unlock)(unsigned mode, void *lock);
};
 

        目前Libevent支援的locktype(鎖型別)有三種：

• 普通鎖， 值為0
• 遞迴鎖， 值為EVTHREAD_LOCKTYPE_RECURSIVE
• 讀寫鎖， 值為EVTHREAD_LOCKTYPE_READWRITE

        當用戶定製了自己的執行緒鎖後，就可以用alloc這個函式指標呼叫函式，獲取一個鎖變數指標（在支援pthreads的系統獲得的是pthread_mutex_t型別指標）。引數locktype就是使用者指定的鎖型別。

        引數mode(鎖模式)則取下面的值：

• EVTHREAD_READ：僅用於讀寫鎖：為讀操作請求或者釋放鎖

• EVTHREAD_WRITE：僅用於讀寫鎖：為寫操作請求或者釋放鎖

• EVTHREAD_TRY：僅用於鎖定：僅在可以立刻鎖定的時候才請求鎖定

        雖然Libevent提供了這些鎖型別和mode型別，但實際上是否支援這些型別完全是由所定製的執行緒鎖決定的。Libevent提供的pthreads執行緒鎖和WIN32執行緒鎖就只支援其中的一部分。具體是哪些下面會說到。

條件變數結構：

//thread.h檔案
struct evthread_condition_callbacks {
	//版本號，設定為EVTHREAD_CONDITION_API_VERSION巨集
	int condition_api_version;

	void *(*alloc_condition)(unsigned condtype);
	
	void (*free_condition)(void *cond);
	int (*signal_condition)(void *cond, int broadcast);
	int (*wait_condition)(void *cond, void *lock,
	    const struct timeval *timeout);
};

條件變數的版本為EVTHREAD_CONDITION_API_VERSION時，alloc_condition的引數取0。奇怪的是，Libevent並沒有提供其他的版本號。前面的執行緒鎖也是隻提供給了一個版本號。

        signal_condition的第一個引數為alloc_condition的返回值，第二個引數指明喚醒多少個等待的執行緒。當broadcast取1時，喚醒所有的執行緒。取其他值時，只喚醒其中一個執行緒。

        wait_condition的第二個引數為前面執行緒鎖evthread_lock_callbacks結構中的alloc指標函式的返回值。熟悉條件變數的讀者，這點還是比較容易懂的。對於第三個引數，和pthread_cond_timedwait有所不同。pthread_cond_timedwait的時間是絕對時間，這裡的timeout則是等待的時間，所以千萬不要用一個絕對時間作為引數值，不然等到老都等不到超時。如果該引數為NULL，那麼就沒有超時，將死等下去，直到另外的執行緒呼叫了signal_condition。

Libevent封裝的多執行緒：

        說了這麼多，其實對於使用者來說，如果想讓Libevent支援多執行緒。Windows使用者直接呼叫evthread_use_windows_threads()，遵循pthreads執行緒的系統直接呼叫evthread_use_pthreads()就可以了。其他什麼東西都不需要做了。還有一點要注意的是，這兩個函式要在程式碼的一開始就呼叫， 必須在event_base_new函式之前呼叫。好了，現在還是研究程式碼吧。

        下面看一下evthread_use_pthreads()函式。

//evthread_pthreads.c檔案
int
evthread_use_pthreads(void)
{

	//結構體中做一些函式指標作為引數。這些函式都是定義在evthread_pthread.c檔案中
	struct evthread_lock_callbacks cbs = {
		EVTHREAD_LOCK_API_VERSION,
		EVTHREAD_LOCKTYPE_RECURSIVE,
		evthread_posix_lock_alloc,//函式指標
		evthread_posix_lock_free,//函式指標
		evthread_posix_lock,//函式指標
		evthread_posix_unlock//函式指標
	};
	struct evthread_condition_callbacks cond_cbs = {
		EVTHREAD_CONDITION_API_VERSION,
		evthread_posix_cond_alloc,
		evthread_posix_cond_free,
		evthread_posix_cond_signal,
		evthread_posix_cond_wait
	};
	/* Set ourselves up to get recursive locks. */
	if (pthread_mutexattr_init(&attr_recursive))
		return -1;
	if (pthread_mutexattr_settype(&attr_recursive, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE))
		return -1;

	evthread_set_lock_callbacks(&cbs); //定製鎖操作
	evthread_set_condition_callbacks(&cond_cbs); //定製條件變數操作
	evthread_set_id_callback(evthread_posix_get_id); //設定可以獲取執行緒ID的回撥函式
	return 0;
}

        函式一開始就定義並初始化了一個evthread_lock_callbacks結構和一個evthread_condition_callbacks結構。然後用之去進行定製。

        程式碼中的attr_recursive是一個鎖屬性pthread_mutexattr_t型別的全域性變數。在這個函式中，它被設定成具有遞迴屬性。在申請鎖時，可以看到其作用。

static void *
evthread_posix_lock_alloc(unsigned locktype)
{
	pthread_mutexattr_t *attr = NULL;
	pthread_mutex_t *lock = mm_malloc(sizeof(pthread_mutex_t));
	if (!lock)
		return NULL;
	if (locktype & EVTHREAD_LOCKTYPE_RECURSIVE)
		attr = &attr_recursive;
	if (pthread_mutex_init(lock, attr)) {
		mm_free(lock);
		return NULL;
	}
	return lock;
}

        可以看到這個全域性變數是用於設定遞迴鎖的。從這個函式可以看到，Libevent提供的pthreads版本鎖只支援遞迴鎖和普通非遞迴鎖，並不支援讀寫鎖。當然你可以提供一套支援讀寫鎖的鎖操作。閱讀Libevent提供的WIN32版本鎖程式碼，也可以看到並不支援讀寫鎖。值得注意的是，WIN32的鎖預設是具有遞迴功能的，無需用EVTHREAD_LOCKTYPE_RECURSIVE作引數值。

        前面還說到Libevent提供了EVTHREAD_READ、EVTHREAD_READ、EVTHREAD_TRY三種鎖模式(mode)。但在Libevent提供的pthreads版本鎖中，只在evthread_posix_lock函式中使用到這些巨集。

static int
evthread_posix_lock(unsigned mode, void *_lock)
{
	pthread_mutex_t *lock = _lock;
	if (mode & EVTHREAD_TRY)
		return pthread_mutex_trylock(lock);
	else
		return pthread_mutex_lock(lock);
}

        可以看到，它僅僅支援EVTHREAD_TRY這個鎖模式。WIN32版本也是如此。

        條件變數也簡單地對系統native的條件進行一些簡單的封裝。這裡就不多說了。在Windows中，因為在Windows Vista之前的Windows 作業系統並不支援提供條件變數，此時Libevent就使用Windows提供的EVENT進行一些封裝來實現條件變數的功能。如果所在的Windows系統支援條件變數，Libevent將優先使用Windows本身提供的條件變數。這點可以在evthread_use_windows_threads函式看到。

//evthread_win32.c檔案
int
evthread_use_windows_threads(void)
{
	struct evthread_lock_callbacks cbs = {
		EVTHREAD_LOCK_API_VERSION,
		EVTHREAD_LOCKTYPE_RECURSIVE,
		evthread_win32_lock_create,
		evthread_win32_lock_free,
		evthread_win32_lock,
		evthread_win32_unlock
	};


	struct evthread_condition_callbacks cond_cbs = {
		EVTHREAD_CONDITION_API_VERSION,
		evthread_win32_cond_alloc,
		evthread_win32_cond_free,
		evthread_win32_cond_signal,
		evthread_win32_cond_wait
	};
#ifdef WIN32_HAVE_CONDITION_VARIABLES //有內建的條件變數功能
	struct evthread_condition_callbacks condvar_cbs = {
		EVTHREAD_CONDITION_API_VERSION,
		evthread_win32_condvar_alloc,
		evthread_win32_condvar_free,
		evthread_win32_condvar_signal,
		evthread_win32_condvar_wait
	};
#endif

	evthread_set_lock_callbacks(&cbs);
	evthread_set_id_callback(evthread_win32_get_id);

//優先使用Windows自身提供的條件變數
#ifdef WIN32_HAVE_CONDITION_VARIABLES
	if (evthread_win32_condvar_init()) {
		evthread_set_condition_callbacks(&condvar_cbs);
		return 0; 
	}
#endif
	evthread_set_condition_callbacks(&cond_cbs);

	return 0;
}

        一旦使用者呼叫evthread_use_windows_threads()或者evthread_use_pthreads()函式，那麼使用者就為Libevent定製了自己的執行緒鎖操作。Libevent的其他程式碼中，如果需要用到鎖，就會去呼叫這些執行緒鎖操作。在實現上，當呼叫evthread_use_windows_threads()或者evthread_use_pthreads()函式時，兩個函式的內部都會呼叫evthread_set_lock_callbacks函式。而這個設定函式會把前面兩個evthread_use_xxx函式中定義的cbs變數值複製到一個evthread_lock_callbacks型別的_evthread_lock_fns全域性變數儲存起來。以後，Libevent需要用到多執行緒鎖操作，直接訪問這個_evthread_lock_fn變數即可。對於條件變數，也是用這樣方式實現的。

定製的順序：

        前面的一些博文和這篇都說到了使用者可以定製自己的操作，比如記憶體分配、日誌記錄、執行緒鎖。這些定製都應該放在程式碼的最前面，即不能在使用Libevent的event、event_base這些結構體之後。因為這些結構體會使用到記憶體分配、日誌記錄、執行緒鎖的。而這三者的定製順序應該是：記憶體分配->日誌記錄->執行緒鎖。

參考：