面试题：网络编程之libevent基础与WebSocket协议

Question

请简要描述libevent库的事件驱动模型，以及WebSocket协议在建立连接过程中的关键步骤。

Answer 1

libevent库的事件驱动模型

1. 核心概念：libevent是一个基于事件驱动的开源库，用于简化网络编程和事件处理。它提供了一种机制，允许应用程序注册对特定事件（如文件描述符可读、可写，定时事件等）的回调函数。
2. 事件循环：应用程序通过创建一个事件循环（event loop）来管理所有注册的事件。事件循环会不断检查是否有已注册的事件发生。
3. 事件注册：使用libevent，开发者可以创建事件结构体（如struct event），并通过相应函数（如event_new）将事件与文件描述符、事件类型（如EV_READ、EV_WRITE）以及回调函数关联起来，然后使用event_add函数将事件添加到事件循环中。
4. 回调执行：当事件发生时，事件循环会调用预先注册的回调函数，在回调函数中开发者可以处理相应的事件逻辑，比如读取或写入数据。

WebSocket协议建立连接过程中的关键步骤

1. HTTP握手请求：客户端首先发起一个HTTP请求，该请求包含特殊的头部字段来表明这是一个WebSocket连接请求。例如，Upgrade: websocket表示请求升级协议到WebSocket，Connection: Upgrade表明连接要升级，同时还会包含Sec - WebSocket - Key字段，它是一个Base64编码的随机字符串。
2. 服务器响应：服务器接收到请求后，验证请求的合法性。如果合法，服务器会返回一个HTTP响应，状态码为101（切换协议）。响应头中包含Upgrade: websocket、Connection: Upgrade，以及Sec - WebSocket - Accept字段。Sec - WebSocket - Accept字段的值是通过将客户端发送的Sec - WebSocket - Key与一个固定字符串（258EAFA5 - E914 - 47DA - 95CA - C5AB0DC85B11）拼接，然后进行SHA - 1哈希计算，最后Base64编码得到的。
3. 连接建立：客户端收到服务器的响应后，验证Sec - WebSocket - Accept字段的正确性。如果验证通过，WebSocket连接就正式建立，客户端和服务器可以开始进行双向通信，通信不再基于HTTP协议，而是WebSocket协议自定义的帧格式。