curl_multi异步高并发服务实现
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curl_multi 异步高并发服务实现
目录
1 介绍... 1
2 curl_multi异步实现... 1
2.1 curl_multi_poll方式实现异步curl 2
2.1.1 函数调用步骤... 2
2.1.2 实现方案... 2
2.1.3 遇到的问题... 3
2.1.4 curl_multi_poll异步服务封装类实例... 3
2.2 multi_socket实现异步curl 4
1 介绍
https:// curl.se/libcurl/c/libcu rl-multi.html
libcurl-easy方式是阻塞执行请求，当请求数量过大，或者需要高并发请求时，同步阻塞模式就会显示出性能瓶颈，执行效率低，延时严重，CPU占用率高，程序阻塞卡顿。所以采用异步方式，可以实现高并发请求的应用场景，异步可以在单线程中同时执行多个请求，等待curl文件标志或者自定义文件标志发生变化时，处理请求结果，支持在几千个平行连接上请求数据，基于事件处理结果。
2 curl_multi异步实现
异步请求有两种方式，同步多线程调用会出现CPU占用率过高的情况，导致界面卡死。
有两种方式
（1） 老方式select来判断请求返回结果
（2） multi_socket。
2.1 curl_multi_poll方式实现异步curl
2.1.1 函数调用步骤
（1） curl_multi_init初始化一个multi handle
（2） curl_easy_init 初始化一个easy handle
（3） curl_easy_setopt 给easyhandle设置各种参数
（4） curl_multi_add_handle添加到multihandle
（5） curl_multi_perform异步执行请求，每次执行返回对列中正在运行的数量，为0时，表示执行结束，结束并不意味着所有的请求都成功了，也可能执行失败了。所以需要循环执行该函数。为了减少循环执行的CPU占用率，可以使用curl_multi_poll函数或者curl_multi_fdset配合select函数来判断是否有结果返回，通知读取数据，减少CPU占用。curl_multi_timeout可以为select提供一个合适的超时时间。
（6） curl_multi_info_read 读取返回结果消息队列中的消息，重复调用，直到消息队列为空。返回数据中有个easy handle 用来标识是哪个请求。
（7） curl_multi_remove_handle 将执行结束的easyhandle从multihandle中移除，表示multihandle不再管理此easyhand，可以销毁释放，也可以修改请求连接url和参数，重新加入，复用连接。
（8） curl_easy_cleanup 执行结束后，先清除easy handle
（9） curl_multi_cleanup 执行这个函数，清除multi handle
2.1.2 实现方案
（1） 实现一个服务，程序调用服务的添加任务接口addTask不断的加入任务。
（2） 创建一个线程1不断的从任务队列中取出任务，分配easy handle，给easy_hand设置url等参数。然后添加到multihandle上，去执行请求；并将easyhand和任务之间用map保存起来，表示正在进行的任务；
（3） 创建线程2不断的select或者curl_multi_poll或者curl_multi_wait或者查看multihandle的状态，看是否有数据返回，有数据返回则读取数据。curl_multi_poll和curl_multi_wait比select更好，可以解决连接上限为1024个的问题。curl_multi_poll和curl_multi_wait区别有两个，一个是curl_multi_poll在被等待的时间内，可以调用curl_multi_wakeup激活，curl_multi_poll会加速返回。而curl_multi_wait无法被激活，只能等到有事件触发，或者超时返回。另外一个区别是如果没有文件描述符可以等待，curl_multi_wait会立刻返回，而curl_multi_poll一定要等到超时时间才能返回。
（4） 读取数据会返回easyhand，用easyhand去map中查找对应的任务；然后根据不同的任务属性去处理数据，调用回调函数，将数据返回给程序。
2.1.3 遇到的问题
（1） 出现崩溃，可能是多线程调用libcurl接口的原因；
（2） curl_multi_add_handle添加easyhand返回失败，errocode：8，CURLM_RECURSIVE_API_CALL，错误原因是从回调内部调用API函数。没有找到解决办法，可能和多线程调用有关。设置超时时间curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TIMEOUT, 30); 超时设置为0时会出现崩溃，设置成0表示不超时；并且设置不发出信号，curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_NOSIGNAL, 1L);解决问题。
（3） 当使用的easyhand太多时，200个，会出现错误码CURLE_COULDNT_CONNECT ，7的错误，意识无法连接（）到主机或代理。connect refused。连接数量太多，需要创建太多socket连接，而服务器端创建的连接数量有限，导致失败。
（4） 一次向multihand添加1000条任务，curl_multi_perform执行返回任务从1000降到0后，并不是所有分任务都执行完了，读取的数据也就600条左右，需要多次调用curl_multi_info_read去读取数据。
2.1.4 curl_multi_poll异步服务封装类实例
本代码实例采用curl_multi_poll实现异步消息的等待，比select性能更加，去除了select上限1024的束缚。把异步请求调用过程封装成一个服务形式，所有的异步请求都可以发给服务去执行，然后通过回调函数返回结果。其中easyhand做成一个连接池的形式，可以重复使用，并且可以复用连接，提高了请求性能。代码实例中运用到了C++11新特性的内容，包括智能指针、std::thread、std::move等。
（1） 封装类头文件
#pragma once
#include"curl.h"
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include"BaseDefine.h"
class CurlSelectMulti
public:
CurlSelectMulti();
~CurlSelectMulti();
//全局初始化
static void GlobalInit();
//全局反初始化
void GlobleFint();
//初始化
int init();
//反初始化
void finit();
//添加任务到队列
void addTask(shared_ptr<Task>& task);
private:
//处理任务，循环从对列中获取数据，添加到muitihand
void dealTask();
//检查是否有任务完成
void handTaskResult();
//读取已完成的任务进行解析
void readTaskResult();
//从easyhand队列中获取easyhand，没有则新建一个
CURL* GetCurl();
//新建一个easyhand
CURL* CreateCurl();
//将使用完的easyhand放入队列
void PutCurl(CURL* curl);
//将任务添加到mulitihand，执行任务
void addTaskToMultiRequest(list<shared_ptr<Task>>& listTask);
//给easyhand设置参数
int setTaskParameter(CURL* easyhand, shared_ptr<Task>& task);
bool m_bDebug=false;
CURL* m_pMultiHand=nullptr;//多操作句柄
list<shared_ptr<Task>> m_listTask;//任务列表
mutex m_taskMutex;//任务列表的锁
mutex m_easyHandMutex;//easyhand队列的锁
list<CURL*>m_listEasyHand;// easyhand队列
bool m_bRunning = true;//线程控制函数
thread m_taskAddThread;//投递任务的的线程
thread m_taskHandThread;//判断任务状态， 处理任务的线程
condition_variable m_conVarTask;
map<CURL*, std::shared_ptr<Task>> m_mapRuningTask;//正在执行的任务
mutex m_runningTaskMutex;
mutex m_curlApiMutex;//多线程调用curl的接口时会出现崩溃，这里加个锁
int m_curlnum = 0;//
int m_successnum=0;
int m_failednum = 0;
int m_addmultFailed;
（2） 封装类源文件
#include "stdafx.h"
#include "CurlSelectMulti.h"
static int OnDebug(CURL *, curl_infotype itype, char * pData, size_t size, void *)
if (itype == CURLINFO_TEXT)
//printf("[TEXT]%s\n", pData);
else if (itype == CURLINFO_HEADER_IN)
printf("[HEADER_IN]%s\n", pData);
else if (itype == CURLINFO_HEADER_OUT)
printf("[HEADER_OUT]%s\n", pData);
else if (itype == CURLINFO_DATA_IN)
printf("[DATA_IN]%s\n", pData);
else if (itype == CURLINFO_DATA_OUT)
printf("[DATA_OUT]%s\n", pData);
return 0;
static size_t OnWriteData(void* buffer, size_t size, size_t nmemb, void* lpVoid)
std::string* str = dynamic_cast<std::string*>((std::string *)lpVoid);
if (NULL == str || NULL == buffer)
return -1;
char* pData = (char*)buffer;
str->append(pData, size * nmemb);
return nmemb;
CurlSelectMulti::CurlSelectMulti()
CurlSelectMulti::~CurlSelectMulti()
finit();
void CurlSelectMulti::GlobalInit()
curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
void CurlSelectMulti::GlobleFint()
curl_global_cleanup();
int CurlSelectMulti::init()
{ //创建一个multi句柄
m_pMultiHand = curl_multi_init();
if (m_pMultiHand == nullptr)
return false;
m_bRunning = true;
m_taskAddThread=std::move(thread(std::bind(&CurlSelectMulti::dealTask, this)));
m_taskHandThread = std::move(thread(std::bind(&CurlSelectMulti::handTaskResult,this)));
//m_taskAddThread.join();
//m_taskHandThread.join();
return true;
void CurlSelectMulti::finit()
//让线程自动退出
m_bRunning = false;
//通知不在等待
m_conVarTask.notify_all();
//清除所有的easycurl
while (m_listEasyHand.size()>0)
auto it = move(m_listEasyHand.front());
curl_multi_remove_handle(m_pMultiHand,it);
curl_easy_cleanup(it);
m_listEasyHand.pop_front();
//清除multihand
if (m_pMultiHand != nullptr)
curl_multi_cleanup(m_pMultiHand);
m_pMultiHand = nullptr;
void CurlSelectMulti::addTask(shared_ptr<Task>& task)
//if (m_listTask.size() > 5000)
// //printf("task is full size %d ,abord task %d", m_listTask.size(),task->taskid);
// return;
unique_lock<mutex> lk(m_taskMutex);
m_listTask.push_back(task);
//m_conVarTask.notify_one();//通知有任务添加
lk.unlock();
CURL* CurlSelectMulti::GetCurl()
CURL* curl = NULL;
m_easyHandMutex.lock();
if (m_listEasyHand.size()>0)
curl = m_listEasyHand.front();
m_listEasyHand.pop_front();
m_easyHandMutex.unlock();
if (curl == NULL)
curl = CreateCurl();
return curl;
CURL* CurlSelectMulti::CreateCurl()
if (m_curlnum >100)//数量太多会出现连接失败的error
return NULL;
m_curlnum++;
printf("curl num %d", m_curlnum);
CURL* curl = curl_easy_init();
if (NULL == curl)
return NULL;
if (m_bDebug)
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_VERBOSE, 1);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_DEBUGFUNCTION, OnDebug);
//curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, strUrl.c_str());
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_READFUNCTION, NULL);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, OnWriteData);
//curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, (void *)&strResponse);
/* enable TCP keep-alive for this transfer */
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TCP_KEEPALIVE, 1L);
/* keep-alive idle time to 120 seconds */
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TCP_KEEPIDLE, 300L);
/* interval time between keep-alive probes: 60 seconds */
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TCP_KEEPINTVL, 200L);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TIMEOUT, 100);
//支持重定向
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_FOLLOWLOCATION, 1);
//保持会话，不用反复创建连接，据说可以提高效率
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_COOKIESESSION, 1);
//设置共享dns cache功能，据说能提高性能
curl_share_setopt(curl, CURLSHOPT_SHARE, CURL_LOCK_DATA_DNS);
//不验证主机名称
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 0);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);
//不验证对端的证书
//curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAINFO, c->msg._caPath.c_str());
* 当多个线程都使用超时处理的时候，同时主线程中有sleep或是wait等操作。
* 如果不设置这个选项，libcurl将会发信号打断这个wait从而导致程序退出。
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_NOSIGNAL, 1L);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CONNECTTIMEOUT, 100);
return curl;
void CurlSelectMulti::PutCurl(CURL* curl)
m_easyHandMutex.lock();
m_listEasyHand.push_back(curl);
m_easyHandMutex.unlock();
//m_conVarEasyHand.notify_all();
void CurlSelectMulti::dealTask()
while (m_bRunning)
unique_lock<mutex> lk(m_taskMutex);
//m_conVarTask.wait(lk);//等待任务添加
if (m_listTask.size() > 0)
list<shared_ptr<Task>> listTask;
listTask.swap(m_listTask);
lk.unlock();
addTaskToMultiRequest(listTask);
lk.unlock();
Sleep(20);
void CurlSelectMulti::handTaskResult()
CURLMcode mc = CURLM_OK;
int still_running = 0;
int ret = 0;
while (m_bRunning)
m_curlApiMutex.lock();
//执行请求，并返回正在执行的请求数量
mc = curl_multi_perform(m_pMultiHand, &still_running);
//printf("still running num%d,%d\n", still_running, mc);
m_curlApiMutex.unlock();
//等待有任务完成的通知，有结果时立刻返回，没有结果时1000ms后等待结束返回,ret返回完成的任务数量
mc = curl_multi_poll(m_pMultiHand, NULL, 0, 1000, &ret);
if (mc == CURLM_OK)//有任务
readTaskResult();
printf("curl_multi_poll error %d", mc);
//if (still_running>0)//有正在执行的请求任务
// while (still_running>0)
// //再次执行curl_multi_perform，更新still_running
// mc = curl_multi_perform(m_pMultiHand, &still_running);
// //printf("still running num%d\n", still_running);
// printf("task finish\n");
//else//没有任务，则等一会，避免一直循环，cpu占用过高
// Sleep(100);
void CurlSelectMulti::readTaskResult()
CURLMsg* m = NULL;
int msgq = 0;
m_curlApiMutex.lock();
m = curl_multi_info_read(m_pMultiHand, &msgq);
m_curlApiMutex.unlock();
if (m && (m->msg == CURLMSG_DONE))
CURL *e = m->easy_handle;
// 数据处理
auto it = m_mapRuningTask.find(e);
if (it != m_mapRuningTask.end())
if (m->data.result != 0)
m_failednum++;
printf("request error %d,failednum%d,taskid%d,%s\n", m->data.result, m_failednum, m_mapRuningTask[e]->taskid, m_mapRuningTask[e]->strUrl.c_str());
m_successnum++;
printf("request success successnum%d,id %d, \n ", m_successnum, m_mapRuningTask[e]->taskid);//, , m_mapRuningTask[e]->strResponse.c_str()
//移除easyhand
m_curlApiMutex.lock();
curl_multi_remove_handle(m_pMultiHand, e);
m_curlApiMutex.unlock();
//从map中移除
m_runningTaskMutex.lock();
if (it->second->headers != nullptr)//清除数据
curl_slist_free_all(it->second->headers);
m_mapRuningTask.erase(it);
m_runningTaskMutex.unlock();
//放回对列中重复使用
PutCurl(e);
else {
//移除easyhand
m_curlApiMutex.lock();
curl_multi_remove_handle(m_pMultiHand, e);
m_curlApiMutex.unlock();
printf( "find map key failed" );
PutCurl(e);
} while (m);
void CurlSelectMulti::addTaskToMultiRequest(list<shared_ptr<Task>>& listTask)
while (listTask.empty()==false)
auto item = listTask.front();
CURL* easyhand = GetCurl();//获取easyhand
if (easyhand == NULL)
//unique_lock<mutex> lk(m_easyHandMutex);
//m_conVarEasyHand.wait(lk);//等待有easyhand被放入
Sleep(1);
continue;
//根据任务设置参数，设置url，timeout等参数到easyhand
//使用智能指针，指向在堆上创建的对象
/*shared_ptr<Task> task(new Task());
*task = item;*/
if (setTaskParameter(easyhand, item) != 0)
Sleep(2);
PutCurl(easyhand);
continue;
//将设置好参数的easyhand添加到multihand
m_curlApiMutex.lock();
CURLMcode code = curl_multi_add_handle(m_pMultiHand, easyhand);//当任务数量太大时出现添加失败错误码8，有时还崩溃。
m_curlApiMutex.unlock();
if (code!= CURLM_OK)
m_addmultFailed++;
string strerror= curl_multi_strerror(code);
printf("curl_multi_add_handle failed%d,%s\n", m_addmultFailed, strerror.c_str());
PutCurl(easyhand);//
continue;
//加入成功后将easyhand和task加入map，便于返回结果时通过easyhand去查找任务
m_runningTaskMutex.lock();
m_mapRuningTask.insert({ easyhand, item });
printf("running task size:%d\n", m_mapRuningTask.size());
m_runningTaskMutex.unlock();
listTask.pop_front();
int CurlSelectMulti::setTaskParameter(CURL* easyhand, shared_ptr<Task>& task)
CURLcode code = CURLE_OK;
if (task->iType == HttpType::HTTP_POST || task->iType == HttpType::HTTPS_POST)
code = curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_POST, 1); //post方法
if (code!= CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
code = curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_POSTFIELDSIZE, task->strPostContent.size());
if (code != CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
code = curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_POSTFIELDS, task->strPostContent.data());
if (code != CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
//设置url
code = curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_URL, task->strUrl.c_str());
if (code != CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
code = curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_WRITEDATA, (void *)&(task->strResponse));
if (code != CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
//设置协议头
if (task->headers != nullptr)
code=curl_easy_setopt(easyhand, CURLOPT_HTTPHEADER, task->headers);
if (code != CURLE_OK)
printf("curl_easy_setopt error %d", code);
break;
} while (0);
if (code!=CURLE_OK)//清除掉无效的easyhand
printf("setTaskParameter error");
PutCurl(easyhand);
return -1;
return 0;
（3） 服务封装类使用实例
// CurlMultiServer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <thread>
#include "CurlSelectMulti.h"
#include "CurlSocketMulti.h"
using namespace std;
int main()
CurlSelectMulti m_multServer;
m_multServer.GlobalInit();
m_multServer.init();
int taskid=0;
int time = 0;
//while (true)
for (int i = 0; i < 10000; i++)
shared_ptr<Task> task = std::make_shared<Task>();
task->iType = HttpType::HTTPS_GET;
task->strUrl = "";
taskid++;
task->taskid = taskid;
m_multServer.addTask(task);
//Sleep(1000);
//printf("using time %ds,task num %d",(time++) * 1, time * 100);
getchar();