基于条件变量的消息队列

Posted 2020-07-26

条件变量是线程之前同步的另一种机制。条件变量给多线程提供了一种会和的场所。当条件变量和互斥锁一起使用时，允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生。这样大大减少了锁竞争引起的线程调度和线程等待。

     消息队列是服务器端开发过程中绕不开的一道坎，前面，我已经实现了一个基于互斥锁和三队列的消息队列，性能很不错。博客园中的其他园主也实现了很多基于环形队列和lock-free的消息队列，很不错，今天我们将要实现一个基于双缓冲、互斥锁和条件变量的消息队列；这个大概也参考了一下java的blockingqueue，在前面一个博客中有简单介绍！！基于三缓冲的队列，虽然最大限度上解除了线程竞争，但是在玩家很少，消息很小的时候，需要添加一些buff去填充数据，这大概也是其一个缺陷吧！

     消息队列在服务器开发过程中主要用于什么对象呢？

     1： 我想大概就是通信层和逻辑层之间的交互，通信层接受到的网络数据，验证封包之后，通过消息队列传递给逻辑层，逻辑层将处理结果封包再传递给通信层！

     2：逻辑线程和数据库IO线程的分离；数据库IO线程负责对数据库的读写更新，逻辑层对数据库的操作，封装成消息去请求数据库IO线程，数据库IO线程处理完之后，再交回给逻辑层。

     3：日志；处理模式与方式2 类似。不过日志大概是不需要返回的！

给出源代码：

   BlockingQueue.h文件

/*  * BlockingQueue.h  *  *  Created on: Apr 19, 2013  *      Author: archy_yu  */   #ifndef BLOCKINGQUEUE_H_ #define BLOCKINGQUEUE_H_   #include <queue> #include <pthread.h>   typedef void* CommonItem;   class BlockingQueue { public:     BlockingQueue();       virtual ~BlockingQueue();       int peek(CommonItem &item);       int append(CommonItem item);   private:       pthread_mutex_t _mutex;       pthread_cond_t _cond;       std::queue<CommonItem> _read_queue;       std::queue<CommonItem> _write_queue;   };     #endif /* BLOCKINGQUEUE_H_ */

  BlockingQueue.cpp 文件代码

/*  * BlockingQueue.cpp  *  *  Created on: Apr 19, 2013  *      Author: archy_yu  */   #include "BlockingQueue.h"   BlockingQueue::BlockingQueue() {     pthread_mutex_init(&this->_mutex,NULL);     pthread_cond_init(&this->_cond,NULL); }   BlockingQueue::~BlockingQueue() {     pthread_mutex_destroy(&this->_mutex);     pthread_cond_destroy(&this->_cond); }   int BlockingQueue::peek(CommonItem &item) {       if( !this->_read_queue.empty() )     {         item = this->_read_queue.front();         this->_read_queue.pop();     }     else     {         pthread_mutex_lock(&this->_mutex);           while(this->_write_queue.empty())         {             pthread_cond_wait(&this->_cond,&this->_mutex);         }           while(!this->_write_queue.empty())         {             this->_read_queue.push(this->_write_queue.front());             this->_write_queue.pop();         }           pthread_mutex_unlock(&this->_mutex);     }         return 0; }   int BlockingQueue::append(CommonItem item) {     pthread_mutex_lock(&this->_mutex);     this->_write_queue.push(item);     pthread_cond_signal(&this->_cond);     pthread_mutex_unlock(&this->_mutex);     return 0; }

  测试代码：

BlockingQueue _queue;   void* process(void* arg) {       int i=0;     while(true)     {         int *j = new int();         *j = i;         _queue.append((void *)j);         i ++;     }     return NULL; }   int main(int argc,char** argv) {     pthread_t pid;     pthread_create(&pid,0,process,0);       long long int start = get_os_system_time();     int i = 0;     while(true)     {         int* j = NULL;         _queue.peek((void* &)j);           i ++;           if(j != NULL && (*j) == 100000)         {             long long int end = get_os_system_time();             printf("consume %d\n",end - start);             break;         }     }       return 0; }

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