Web服務器為了支持https訪問，通常會使用第三方庫openssl實現，而且為了高性能采用異步事件驅動模型，因此連接套接字被設為非阻塞類型，本文在nginx ssl模塊的基礎上，簡化提取它的核心框架，使用面向對象的方式描述，從握手、讀寫和關閉3個方面進行了分析，由于這3個操作都是異步的，因此操作失敗后要調用SSL_get_error來獲取錯誤碼，有如下4種情況。
● SSL_ERROR_WANT_READ：操作沒完成，需要在下一次讀事件中繼續
● SSL_ERROR_WANT_WRITE：操作沒完成，需要在下一次寫事件中繼續
● SSL_ERROR_ZERO_RETURN：連接正常關閉
● 其它：連接出錯
下面的示例代碼使用了libevent實現IO事件驅動，connection表示普通連接類，假設已經處理好了http數據的邏輯，實現在成員函數handle_read和handle_write內，虛函數recv、send和close分別調用系統的API recv、send和close；ssl_conn_t表示安全連接類，由于只是IO處理不同：收到數據后解密，發送數據前加密。解密后的操作和connection是一樣的，因此ssl_conn_t繼承connection，重寫了recv、send和close，其中close調用了shutdown。
異步握手
當在SSL端口接受到連接時，首先要進行握手，握手成功后才能收發數據，如果握手失敗而且返回前2種錯誤碼，那么要在下一次操作中繼續握手。
1
void ssl_conn_t::empty_handler(short ev)
2
{
3
}
4
5void ssl_conn_t::handshake_handler(short ev)
6{
7
handshake();
8}
9
10void ssl_conn_t::handshake()
11{
12 int ret = do_handshake();
13
14
switch(ret){
15 case OP_OK:
16 read_handler_ = &connection::handle_read;
17 write_handler_ = &connection::handle_write;
18 handle_read(EV_READ);
19 break;
20
21
}
22}
23
24int ssl_conn_t::do_handshake()
25{
26 ssl_clear_error();
27
28 int ret = SSL_do_handshake(ssl_);
29 if(1==ret){
30
31 return OP_OK;
32 }
33
34 int sslerr = SSL_get_error(ssl_,ret), err;
35 switch(sslerr){
36 case SSL_ERROR_WANT_READ:
37 read_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::handshake_handler;
38 write_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::empty_handler;
39 return OP_AGAIN;
40
41 case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
42 read_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::empty_handler;
43 write_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::handshake_handler;
44 return OP_AGAIN;
45
46 }
47}
以上do_handshake是核心函數，調用了SSL_do_handshake來實現握手，當SSL_do_handshake失敗時，如果返回SSL_ERROR_WANT_READ，就改變讀函數指針為handshake_handler，寫函數指針為empty_handler；如果返回SSL_ERROR_WANT_WRITE，就改變讀函數指針為empty_handler，寫函數指針為handshake_handler。handshake_handler實現在讀寫事件中繼續處理握手，而empty_handler是個空函數，什么也不做。
異步讀寫
對于讀操作失敗，如果返回SSL_ERROR_WANT_WRITE，那么說明要在下一次寫事件中繼續讀數據，因此要改變寫函數指針，使其讀數據，當讀成功后，要還原寫函數針，并激發一次寫事件；對于寫操作失敗，如果返回SSL_ERROR_WANT_READ，那么說明要在下一次讀事件中繼續寫數據，因此要改變讀函數指針，使其寫數據，當寫成功后，要還原讀函數指針，并激發一次讀事件。如果不還原讀或寫函數指針，那么會發生寫或讀混亂；還原后，要激發一次讀或寫事件，這是為了延續IO事件的進行，防止讀寫餓死。
1ssize_t ssl_conn_t::recv(void *buf,size_t len)
2{
3 ssl_clear_error();
4
5 int ret = SSL_read(ssl_,buf,len);
6 if(ret>0){
7 if(old_write_handler_){
8 write_handler_ = old_write_handler_;
9 old_write_handler_ = NULL;
10 active_event(false);
11 }
12 return ret;
13 }
14
15 int sslerr = SSL_get_error(ssl_,ret), err;
16 switch(sslerr){
17 case SSL_ERROR_WANT_READ:
18 return OP_AGAIN;
19
20 case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
21 if(NULL==old_write_handler_){
22 old_write_handler_ = write_handler_;
23 write_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::write_handler;
24 }
25 return OP_AGAIN;
26
27 }
28}
29
30void ssl_conn_t::write_handler(short ev)
31{
32 (this->*read_handler_)(EV_WRITE);
33}
34
35ssize_t ssl_conn_t::send(const void *buf,size_t len)
36{
37 ssl_clear_error();
38
39 int ret = SSL_write(ssl_,buf,len);
40 if(ret>0){
41 if(old_read_handler_){
42 read_handler_ = old_read_handler_;
43 old_read_handler_ = NULL;
44 active_event(true);
45 }
46 return ret;
47 }
48
49 int sslerr = SSL_get_error(ssl_,ret), err;
50 switch(sslerr){
51 case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
52 return OP_AGAIN;
53
54 case SSL_ERROR_WANT_READ:
55 if(NULL==old_read_handler_){
56 old_read_handler_ = read_handler_;
57 read_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::read_handler;
58 }
59 return OP_AGAIN;
60
61 }
62}
63
64void ssl_conn_t::read_handler(short ev)
65{
66 (this->*write_handler_)(EV_READ);
67}
以上recv調用SSL_read，如果失敗并且返回SSL_ERROR_WANT_WRITE，就保存老的寫函數指針，改變寫函數指針為write_handler，write_handler實現在寫事件中繼續讀數據；send調用SSL_write，如果失敗并且返回SSL_ERROR_WANT_READ，就保存老的讀函數指針，改變讀函數指針為read_handler，read_handler實現在讀事件中繼續寫數據。
異步關閉
當握手或讀寫因連接關閉或出錯而失敗時，就要關閉連接了，如果失敗并且返回SSL_ERROR_WANT_READ或SSL_ERROR_WANT_WRITE，那么要在下一次讀或寫事件中繼續關閉。在這里，為了收到對方發送的協議退出包而完全退出，等待30秒再關閉，如果超時就直接關閉。
1
void ssl_conn_t::shutdown(bool is_timeout/**//*=false*/)
2{
3
if (do_shutdown(is_timeout) != OP_AGAIN)
4 delete this;
5
}
6
7int ssl_conn_t::do_shutdown(bool is_timeout)
8{
9 int ret,mode;
10
11
if(is_timeout){
12 mode = SSL_RECEIVED_SHUTDOWN|SSL_SENT_SHUTDOWN;
13 SSL_set_quiet_shutdown(ssl_,1);
14 }else{
15
16
}
17 SSL_set_shutdown(ssl_,mode);
18
19 ssl_clear_error();
20
21 ret = SSL_shutdown(ssl_);
22 if(1==ret)
23 return OP_OK;
24
25 int sslerr = SSL_get_error(ssl_,ret), err;
26 switch(sslerr){
27
28 case SSL_ERROR_WANT_READ:
29 case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
30 read_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::shutdown_handler;
31 write_handler_ = (io_handler)&ssl_conn_t::shutdown_handler;
32
33 if(SSL_ERROR_WANT_READ==sslerr){
34 struct timeval tv;
35 tv.tv_sec = 30,tv.tv_usec = 0;
36 add_event(true,tv);
37 }
38 return OP_AGAIN;
39
40 }
41}
42
43void ssl_conn_t::shutdown_handler(short ev)
44{
45 shutdown(ev&EV_TIMEOUT);
46}
以上do_shutdown是核心函數，調用SSL_shutdown實現，如果失敗并且返回SSL_ERROR_WANT_READ或SSL_ERROR_WANT_WRITE，就改變讀寫函數指針為shutdown_handler，shutdown_handler實現在讀寫事件中繼續關閉處理。
posted on 2014-04-11 17:26
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