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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(gè)設(shè)計(jì)模式都是用于高并發(fā)系統(tǒng)(例如一個(gè)高性能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)的。這里我只是簡(jiǎn)單地提一下:

1.半同步/半異步(half-sync/half-async):

在網(wǎng)上一份資料中引用了一本貌似很經(jīng)典的書(shū)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(gè)領(lǐng)班負(fù)責(zé)迎接顧客,并在餐廳繁忙時(shí)留意給顧客安排桌位,
為等待就餐的顧客按序排隊(duì)是必要的。領(lǐng)班由所有顧客“共享”,不能被任何特定顧客占用太多時(shí)間。當(dāng)顧客在一張桌子入坐后,
有一個(gè)侍應(yīng)生專門(mén)為這張桌子服務(wù)。

按照另一份似乎比較權(quán)威的文檔的描述,要實(shí)現(xiàn)半同步/半異步模式,需要實(shí)現(xiàn)三層:異步層、同步層、隊(duì)列層。因?yàn)楹芏嗖僮?br>采用異步方式會(huì)比較有效率(例如高效率的網(wǎng)絡(luò)模型似乎都采用異步IO),但是異步操作的復(fù)雜度比較高,不利于編程。而同步
操作相對(duì)之下編程要簡(jiǎn)單點(diǎn)。為了結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),就提出了這個(gè)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(tǒng)需要加入一個(gè)通信隊(duì)列。異步層將操作結(jié)果放入隊(duì)列,同步層從隊(duì)列里獲取操作結(jié)果。

回過(guò)頭來(lái)看看我之前寫(xiě)的那個(gè)select網(wǎng)絡(luò)模型代碼,個(gè)人認(rèn)為基本上算是一個(gè)半同步半異步模式的簡(jiǎn)單例子:Buffer相當(dāng)于通信
隊(duì)列,網(wǎng)絡(luò)底層將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Buffer,上層再同步地從該隊(duì)列里獲取出數(shù)據(jù)。這樣看來(lái)似乎也沒(méi)什么難度。 = =

關(guān)于例子代碼,直接引用iunknown給的:

//這就是一個(gè)典型的循環(huán)隊(duì)列的定義,iget 是隊(duì)列頭,iput 是隊(duì)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(duì)列</STRONG>  
    if( ++iput == MAXNCLI ) iput = 0;    
  }  
}  
void * thread_main( void * arg )  
{  
  for( ; ; ) {  
    while( iget == iput ) pthread_cond_wait( ...... );  
    connfd = clifd[ iget ];     // 從隊(duì)列中獲得連接句柄</STRONG>  
    if( ++iget == MAXNCLI ) iget = 0;  
    ......  
    web_child( connfd );  
    close( connfd );  
  }  

2.領(lǐng)導(dǎo)者/追隨者(Leader/Followers):

同樣,給出別人引用的比喻:

在日常生活中,領(lǐng)導(dǎo)者/追隨者模式用于管理許多飛機(jī)場(chǎng)出租車(chē)候車(chē)臺(tái)。在該用例中,出租車(chē)扮演“線程”角色,排在第一輛的出
租車(chē)成為領(lǐng)導(dǎo)者,剩下的出租車(chē)成為追隨者。同樣,到達(dá)出租車(chē)候車(chē)臺(tái)的乘客構(gòu)成了必須被多路分解給出租車(chē)的事件,一般以先進(jìn)
先出排序。一般來(lái)說(shuō),如果任何出租車(chē)可以為任何顧客服務(wù),該場(chǎng)景就主要相當(dāng)于非綁定句柄/線程關(guān)聯(lián)。然而,如果僅僅是某些
出租車(chē)可以為某些乘客服務(wù),該場(chǎng)景就相當(dāng)于綁定句柄/線程關(guān)聯(lián)。

其實(shí)這個(gè)更簡(jiǎn)單,我記得<unix網(wǎng)絡(luò)編程>中似乎提到過(guò)這個(gè)。總之有一種網(wǎng)絡(luò)模型(connection-per-thread?)里,一個(gè)線程用于
accept連接。當(dāng)接收到一個(gè)新的連接時(shí),這個(gè)線程就轉(zhuǎn)為connection thread,而這個(gè)線程后面的線程則上升為accept線程。這里,
accept線程就相當(dāng)于領(lǐng)導(dǎo)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(gè)線程同時(shí)阻塞在這個(gè) accept 調(diào)用上,依靠操作系統(tǒng)的隊(duì)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(píng)論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類(lèi): network模塊架構(gòu)

評(píng)論

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

對(duì)兩個(gè)的名字挺敬畏的——
1. 上面那個(gè)應(yīng)該是常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)緩沖吧,網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)線程收發(fā),觸發(fā)不同的監(jiān)聽(tīng)事件然后異步處理這些網(wǎng)絡(luò)消息;
2. 線程池
自己的理解,覺(jué)得不對(duì)可批=v=+  回復(fù)  更多評(píng)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(jué)更多地是對(duì)線程的描述吧?  回復(fù)  更多評(píng)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(xí)慣術(shù)語(yǔ),沒(méi)辦法,是門(mén)外漢呢^^  回復(fù)  更多評(píng)論   

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

這個(gè)好……

很清晰~~~  回復(fù)  更多評(píng)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(hào)  回復(fù)  更多評(píng)論   

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