一般来说并发通信有两种策略:共享数据(内存)和消息传递。
共享数据(内存)适用的场景:
1、速度要求高
2、一个写进程,多个读进程
3、共享内存更适合单机多核的并发编程
共享数据的问题:
1、需要解决条件竞争和线程/进程同步问题(线程锁,互斥量,信号量)
2、大量的上下文切换
基于共享内存的并发模型的应用:开源量化项目——功夫
功夫使用共享内存作为核心通信机制。在通信延迟这个指标上,共享内存远远领先于其他一切诸如消息队列、网络协议之类的方法。
使用内存映射文件之后,在解决通信问题的同时,还同时得到了实时存储的能力,因为 mmap 的运行原理是,操作系统会在后台 kernel
进程中保证磁盘上的映射文件内容和内存映射区域同步,使得你对该内存的任何写入操作,都会异步的持久化到磁盘上。
消息传递:
1、不会产生数据竞争状态(data race)。
2、适用于分布式高并发的场景。
实现消息传递有两种常见的类型:
- 基于channel的消息传递。
- 基于Actor的消息传递。
基于Actor的消息传递的应用:ZMQ
ØMQ需要充分利用多核的优势,换句话说就是随着CPU核心数的增长能够线性的扩展吞吐量。
所以采用Actor模式,完全避免锁机制,并让每个线程能够全速运行。线程间的通信是通过在线程间传递异步消息(事件)来实现的。