my_async_tcp components for IDF

苦于使用乐鑫官方http组件时存在一定问题，受Arduino上AsyncTCP库设计启发。本人深入学习了AsyncTCP源代码，基于ESP IDF v5.4.0平台，利用LWIP raw API设计了一个异步TCP客户端/服务器库。当前库使用ESP32C3进行测试，提供非阻塞式网络操作、事件驱动架构和资源池化管理，适用于高并发物联网场景。

目录

• 核心特性
• 快速开始
• API参考
• 编译配置
• 内存管理
• 贡献指南
• 其他事项
• 许可证

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核心特性

客户端功能

• 异步连接：支持IP/域名两种连接方式
• 数据流控制：窗口大小动态调整
• ACK超时检测：可配置应答超时阈值
• 延迟确认：支持TCP延迟ACK优化
• Nagle算法：可选启用/禁用低延迟模式
• 事件回调：连接/断开/数据/错误全生命周期事件

服务器功能

• 事件池、连接池预分配：减少动态内存分配
• 并发控制：可配置最大backlog队列
• 连接回收：自动重置客户端状态
• 统一事件循环：单任务处理所有I/O事件

系统特性

• 零拷贝设计：pbuf直接传递减少内存复制
• 线程安全队列：带互斥锁保护的事件队列
• LWIP原生集成：直接操作tcp_pcb控制块

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快速开始

依赖项

• ESP-IDF 5.4.0+

基础用法

// 最小服务器示例
#include "AsyncClient.hpp"
#include "AsyncServer.hpp"

void setup() {
    AsyncServer server(8080);
    server.set_connected_handler([](void*, AsyncClient* client) {
        client->set_data_received_handler([](void*, AsyncClient* c, const char* data, size_t len) {
            c->write(data, len); // Echo模式
        });
    });
    server.begin();
}

API参考

AsyncClient类

连接管理

1. 通过IP地址建立连接：connect(ip_addr_t, uint16_t)
2. 通过域名建立连接：connect(const char*, uint16_t)
3. 优雅关闭/强制终止连接：close(bool force=false)

数据操作

1. 发送原始数据：write(const void*, size_t)
2. 缓冲发送模式：add()/send()
3. 手动确认接收数据：ack(size_t len)

AsyncServer类

服务器控制

1. 启动监听：begin()
2. 关闭服务器：end()
3. 获取服务器状态：get_connection_state()

配置

1. 全局Nagle算法开关：set_nodelay(bool)

编译配置

1. ACK超时时间(ms)：CONFIG_ASYNC_MAX_ACK_TIME
2. 最大等待连接数：CONFIG_SERVER_BACKLOG_LEN
3. 客户端对象池大小：CONFIG_CLIENT_POOL_LEN
4. 事件队列深度：CONFIG_EVENTS_QUEUE_LEN
5. 建议增大WatchDog超时时间，以防止多并发条件下处理超时；

内存管理

对象生命周期

1. 客户端实例（服务器使用时）：由服务器对象池统一管理，禁止手动new/delete
2. pbuf处理：在接收回调中必须调用ack()或手动pbuf_free()
3. 事件处理：由事件池自动回收，用户无需干预

贡献指南

1. 本牛马目前仅能以业余时间开发、测试开发板只有非官方ESP32C3，软件未进行充分测试，如有问题请创建Issues；
2. 如有硬件或资金上的支持，请联系；

其他事项

HTTP测试脚本

1. 添加执行权限：chmod +x ab.sh
2. 运行脚本：./ab.sh -c 5 -n 200 http://192.168.1.1/index.html

许可证

/*
 * Hristo Gochkov 的异步 TCP 库 (https://github.com/espressif/arduino-esp32)
 * 原代码版权遵循 GNU LGPL 2.1 许可
 * 
 * 根据本人理解，在ESP IDF v5.4.0 平台实现，当前分支由于乐鑫代码风格影响不兼容原作者的API。
 * 兼容版本请使用：AsyncTCP分支
 * 修改后的代码版权声明：
 * Copyright (c) 2023 小林同学. All rights reserved.
 * Apache License 2.0 © 2023 小林同学