在以前的multi-process程序中,process之間通過(guò)共享內(nèi)存、操作系統(tǒng)提供的消息對(duì)列，命名管道等不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。為了減少內(nèi)存，以及進(jìn)程切換時(shí)引發(fā)的上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)，現(xiàn)在的系統(tǒng)一般采用multi-thread 工作方式。
各process都有各自獨(dú)立的地址空間，并且是專(zhuān)有的，因此一個(gè)process不能通過(guò)指針訪問(wèn)另一個(gè)process中的地址空間。而屬于同一process的各thread，它們共享同一process的地址空間，因此一個(gè)thread可以通過(guò)指針訪問(wèn)另一個(gè)thread中的地址。這樣我們可以在應(yīng)用中自己定義消息隊(duì)列，并對(duì)消息隊(duì)列的訪問(wèn)進(jìn)行管理，簡(jiǎn)化程序并提高性能。
在multi-thread應(yīng)用中，我們可以使用消息對(duì)列來(lái)在不同thread之間進(jìn)行消息傳遞，并降低各thread之間的藕合。
它們之間的關(guān)系如下：
生產(chǎn)者：向消息隊(duì)列中放數(shù)據(jù)的線程。
消費(fèi)者：從消息隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)的線程。
生產(chǎn)者 ----> 消息隊(duì)列 ----->消費(fèi)者
如果應(yīng)用規(guī)定消息隊(duì)列的最大長(zhǎng)度。在對(duì)隊(duì)列進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)該當(dāng)消息隊(duì)列滿時(shí)，可能要讓生產(chǎn)者進(jìn)行等待，直到消息隊(duì)列中有新的位置可以放入新的消息。當(dāng)消息隊(duì)列為空時(shí)，應(yīng)該讓消費(fèi)者進(jìn)行等待，知道有新的消息被加到消息隊(duì)列中。
在該模型中有兩點(diǎn)需要注意：
1．不同生產(chǎn)者，消費(fèi)者同時(shí)并發(fā)操作消息隊(duì)列時(shí)，對(duì)各操作的串行化。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)隊(duì)列的操作進(jìn)行加鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。它的實(shí)現(xiàn)可以參考另一篇隨筆《C++同步鎖管理的一種方法》。
2．在消息隊(duì)列為空或滿時(shí)，應(yīng)用程序的處理。
這可以在C++中采用Monitor.在Monitor中對(duì)某種條件進(jìn)行監(jiān)控。
Monitor 對(duì)象可以采取的動(dòng)作：
(1)、等待操作 wait(long timeout = INFINITE), 缺省情況下無(wú)限等待下去。
(2)、發(fā)信號(hào)操作 signal(long count = 1), 缺省情況下激活一個(gè)正在消息隊(duì)列上進(jìn)行等代的線程。
對(duì)于Monitor的實(shí)現(xiàn)，可以很簡(jiǎn)單地用下列兩種方式實(shí)現(xiàn)：
1、采用ACE中的ACE_Event, ACE_Thread_Semphore實(shí)現(xiàn)。
2、采用 ICE的Cond實(shí)現(xiàn)， 在Linux上，Cond實(shí)際上是通過(guò)pthread_cond_t來(lái)實(shí)現(xiàn)的。