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半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式

這里提到的兩個設計模式都是用于高并發系統(例如一個高性能的網絡服務器)的。這里我只是簡單地提一下:

1.半同步/半異步(half-sync/half-async):

在網上一份資料中引用了一本貌似很經典的書里的比喻:

許多餐廳使用 半同步/半異步 模式的變體。例如,餐廳常常雇傭一個領班負責迎接顧客,并在餐廳繁忙時留意給顧客安排桌位,
為等待就餐的顧客按序排隊是必要的。領班由所有顧客“共享”,不能被任何特定顧客占用太多時間。當顧客在一張桌子入坐后,
有一個侍應生專門為這張桌子服務。

按照另一份似乎比較權威的文檔的描述,要實現半同步/半異步模式,需要實現三層:異步層、同步層、隊列層。因為很多操作
采用異步方式會比較有效率(例如高效率的網絡模型似乎都采用異步IO),但是異步操作的復雜度比較高,不利于編程。而同步
操作相對之下編程要簡單點。為了結合兩者的優點,就提出了這個模式。而為了讓異步層和同步層互相通信(模塊間的通信),系
統需要加入一個通信隊列。異步層將操作結果放入隊列,同步層從隊列里獲取操作結果。

回過頭來看看我之前寫的那個select網絡模型代碼,個人認為基本上算是一個半同步半異步模式的簡單例子:Buffer相當于通信
隊列,網絡底層將數據寫入Buffer,上層再同步地從該隊列里獲取出數據。這樣看來似乎也沒什么難度。 = =

關于例子代碼,直接引用iunknown給的:

//這就是一個典型的循環隊列的定義,iget 是隊列頭,iput 是隊列尾</STRONG>  
int clifd[MAXNCLI], iget, iput;   
int main( int argc, char * argv[] )  
{  
  ......  
  int listenfd = Tcp_listen( NULL, argv[ 1 ], &addrlen );  
  ......  
  iget = iput = 0;  
  for( int i = 0; i < nthreads; i++ ) {  
    pthread_create( &tptr[i].thread_tid, NULL, &thread_main, (void*)i );  
  for( ; ; ) {  
    connfd = accept( listenfd, cliaddr,, &clilen );  
    clifd[ iput ] = connfd;     // 接受到的連接句柄放入隊列</STRONG>  
    if( ++iput == MAXNCLI ) iput = 0;    
  }  
}  
void * thread_main( void * arg )  
{  
  for( ; ; ) {  
    while( iget == iput ) pthread_cond_wait( ...... );  
    connfd = clifd[ iget ];     // 從隊列中獲得連接句柄</STRONG>  
    if( ++iget == MAXNCLI ) iget = 0;  
    ......  
    web_child( connfd );  
    close( connfd );  
  }  

2.領導者/追隨者(Leader/Followers):

同樣,給出別人引用的比喻:

在日常生活中,領導者/追隨者模式用于管理許多飛機場出租車候車臺。在該用例中,出租車扮演“線程”角色,排在第一輛的出
租車成為領導者,剩下的出租車成為追隨者。同樣,到達出租車候車臺的乘客構成了必須被多路分解給出租車的事件,一般以先進
先出排序。一般來說,如果任何出租車可以為任何顧客服務,該場景就主要相當于非綁定句柄/線程關聯。然而,如果僅僅是某些
出租車可以為某些乘客服務,該場景就相當于綁定句柄/線程關聯。

其實這個更簡單,我記得<unix網絡編程>中似乎提到過這個。總之有一種網絡模型(connection-per-thread?)里,一個線程用于
accept連接。當接收到一個新的連接時,這個線程就轉為connection thread,而這個線程后面的線程則上升為accept線程。這里,
accept線程就相當于領導者線程,而其他線程則屬于追隨者線程。

iunknown 的例子代碼:

int listenfd;  
int main( int argc, char * argv[] )  
{  
  ......  
  listenfd = Tcp_listen( NULL, argv[ 1 ], &addrlen );  
  ......  
  for( int i = 0; i < nthreads; i++ ){  
    pthread_create( &tptr[i].thread_tid, NULL, &thread_main, (void*)i );  
  }  
  ......  
}  
void * thread_main( void * arg )  
{  
  for( ; ; ){  
    ......  
    // 多個線程同時阻塞在這個 accept 調用上,依靠操作系統的隊列</STRONG>  
    connfd = accept( listenfd, cliaddr, &clilen );  
    ......  
    web_child( connfd );  
    close( connfd );  
    ......  
  }  

posted on 2008-06-04 10:40 Kevin Lynx 閱讀(8881) 評論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: network 、模塊架構

評論

# re: 半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式 2008-09-12 09:28 littlewater

對兩個的名字挺敬畏的——
1. 上面那個應該是常見的網絡緩沖吧,網絡幾個線程收發,觸發不同的監聽事件然后異步處理這些網絡消息;
2. 線程池
自己的理解,覺得不對可批=v=+  回復  更多評論   

# re: 半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式 2008-09-12 09:39 Kevin Lynx

@littlewater
我感覺更多地是對線程的描述吧?  回復  更多評論   

# re: 半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式 2008-09-12 20:29 littlewater

偶不習慣術語,沒辦法,是門外漢呢^^  回復  更多評論   

# re: 半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式 2010-01-22 18:45 GodPig

這個好……

很清晰~~~  回復  更多評論   

# re: 半同步半異步模式以及Leader_Follwer模式 2015-01-04 10:34 fang_xx

for( int i = 0; i < nthreads; i++ ) {
pthread_create( &tptr[i].thread_tid, NULL, &thread_main, (void*)i );

少了右大括號  回復  更多評論   

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