如何将同步调用转换成异步调用
2015-10-10 09:22
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同步/非同步本来是IO方面的概念,不过我们可以把函数乃至各种RPC理解成一种IO设备,这样就可以把这两个词扩展到函数调用领域了。同步的函数调用指的是当函数调用返回的时候,需要函数干的事已经完成。而异步调用则没有这个保证,工作可能在函数返回前完成,也可能在之后某个时刻。
同步/异步很容易跟阻塞/非阻塞混淆起来。严格说起来它们是有区别的:阻塞的调用指的是当前提满足的时候干活,不满足的时候等到满足为止;非阻塞则是前提满足的时候干活,不满足的时候立刻返回错误。不过很多时候,异步调用会表现出“非阻塞”的特征——不是真正的非阻塞,但由于很快返回(一般小于1us),所以在某种程度上可以被视为非阻塞(耗时短)的调用。在很多接口描述文档里,非阻塞其实说的是异步。在函数调用领域,一般情况下没有必要去严格区分异步和非阻塞。
说来奇怪,我们天生就懂异步——比如你问隔壁几点的时候,不会两眼无神,整个人都斯巴达,等到回答后才恢复神智。但是编写/使用异步函数却会让大多数程序员感到痛苦不堪。
为什么我们需要异步调用这个反人类的东西?本质原因在于有时候我们需要用少数线程来执行多个并行route,同时又要求低响应延迟。对于熟悉图形界面开发的人来说,应该都知道不能在事件响应函数里执行长耗时的任务,否则在函数执行完之前,整个界面将失去响应。这是因为大多数图形界面sdk都是用一个线程(为什么不用多个线程?还真有人试过,好像记得是早期的AWT,结果满地找牙。现在公认的最佳实践就是用唯一线程)来处理各种输入,产生事件并调用响应函数。如果这个线程在进行某个长时间的操作,界面失去响应就不足为奇了。又比如select/epoll/iocp服务器,采用这些API的服务,一个网络线程往往同时服务成千上万个连接。如果某个连接上的处理花费了过长时间,则这段时间内其他连接也同样无法得到响应。客户端界面失去响应1-2s,一般还是可以接受的,但服务器(比如网游)就不大好说了。所以需要避免在事件处理线程中执行会阻塞或者耗时过长的操作。为了这个目的,将同步调用转换成异步调用是最常用手段了。
其实同步调用与异步调用很容易进行转换:如果想要把一个同步调用转换成异步调用,只需要一个线程或一组线程加上消息队列即可。根据异步调用处理工作完成的方式,可以将其细分成三类:1)甩手掌柜,不管;2)做个标记,让调用者需要时询问。“帮我买个馒头”-
“馒头买好了没有?”-
“馒头买好了没有?”3)直接回调,如“帮我买个馒头,买好后放在我包里”。下面的代码演示了如何将一个同步调用转换成后两类异步调用(第一类太没难度,不够niubility,忽略)
===================体位2的分隔线=====================
#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include
<windows.h>
//
只用到Sleep函数
using namespace std;
string somefuncMaybeBlock(){
string
str;
getline(cin,
str);
return
str;
//
如果是未采用隐式数据共享的std实现,这句话比较低效,但无妨,此例只是演示体位变换
}
class CheckMeLaterCaller{
public:
class
Result{
public:
Result()
:
ready_flag(false){
}
void
setData(const string& res){
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx);
result =
res;
ready_flag =
true;
}
string
getData(){
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx);
return
result;
}
bool
ready(){
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx);
return
ready_flag;
}
private:
string
result;
bool
ready_flag;
boost::mutex
mtx;
};
void
call(Result* result){
boost::mutex::scoped_lock(mtx);
queue.push(result);
if
(queue.size() == 1){
cond.notify_all();
}
}
CheckMeLaterCaller(){
running_flag
= true;
grp.create_thread(boost::bind(&CheckMeLaterCaller::run,
this));
}
~CheckMeLaterCaller(){
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