一个消息调度框架构建

• 基本框架

1. MDU(消息分发单元):包含一个消息处理任务，包含自身的消息队列，是一个消息调度的基本单位。
2. PID (功能子模块) :框架中用PID作为模块的划分，每个模块具有自己的PID编号，根据功能和调度需求可以安排多个PID到一个MDU中，PID是消息通信的一个基本单位，每个PID提供一个消息处理入口。
3. MQ (消息队列) :使用消息队列作为任务通信的数据结构。

• 消息处理流程

1. 构建一个MDU模块，注册入框架中，初始MDU没有注册PID，未构建消息处理任务。
2. 构建PID，注册入对应的MDU中，如果是MDU中第一个PID，构建消息处理任务。消息处理任务从该MDU对应的消息队列中取消息处理。
3. 消息处理任务获取消息后根据消息中携带的接收PID的信息分发到对应的PID模块处理。

• 完整的消息交互流程

1. 任务A申请消息，消息内容必须包括发送模块PID编号、接收模块PID编号、消息内容。
2. 通过消息框架提供的消息发送接口直接发送消息，消息框架根据接收PID信息，将消息填入对应MDU的消息队列中。
3. MDU的消息处理任务B从消息队列中获取消息处理。
4. MDU消息队列会被多个任务并发写入消息，被消息处理任务读取消息处理，需要对消息队列进行互斥和同步。详见http://www.cnblogs.com/chencheng/p/2893421.html

• MUD、PID规划

1. MDU作为一个调度基本单元，如果一个MDU中只有一个PID会导致系统中任务多，任务切换的开销大。
2. 如果MDU中包含太多PID，由于所有PID在一个消息队列中串行运行，会影响PID的响应，影响系统性能。
3. 功能紧耦合的PID放入一个MDU中。
4. 耗时PID和实时要求高的PID不放入一个MDU中。

• 实现

MDU:

import myQueue
from myThread import myThread

class mdu:
    def __init__(self, mduID):
        self.mduId  = mduID
        self.msgQue = myQueue.myQueue(10)
        self.map = {}

    def getMduID(self):
        return self.mduId
    
    def registPid(self, pidID, pid):
        self.map[pidID] = pid
        if 1==len(self.map):
            self.run()

    def msgEnQueue(self,msg):
        self.msgQue.enQueue(msg)
            
    def msgProcess(self):
        while True:
            msg = self.msgQue.deQueue()
            recvPid = msg.getRecvPid()
            self.map[recvPid].msgProcess(msg);
            
    def run(self):
        t = myThread(self.msgProcess)
        t.start()

PID:

import message
import support
import mdu
import pdb

class pid:
    def __init__(self, pidID):
        self.pidID = pidID
        self.registMe()

    def registMe(self):
        support.registPid(self)

    def getPidID(self):
        return self.pidID

SUPPORT:

import mdu
import pdb

mduMap = {}

def registMdu(mdu):
    mduMap[mdu.getMduID()] = mdu

def getMdu(revPid):
    return mduMap[revPid&0xFFFF0000>>16]

def registPid(pid):
    mdu = getMdu(pid.getPidID())
    #pdb.set_trace()
    mdu.registPid(pid.getPidID(), pid)
    
def sendMsg(msg):
    mdu = getMdu(msg.getRecvPid())
    mdu.msgEnQueue(msg)

MQ:

from threading import Lock
from threading import Condition
import threading

class myQueue:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.list = list()
        self.lock = Lock()
        self.notFullCond = Condition(self.lock)
        self.notEmptyCond = Condition(self.lock)

    def isFull(self):
        if self.size == len(self.list):
            return True
        return False

    def isEmpty(self):
        if 0 == len(self.list):
            return True
        return False
    
    def enQueue(self, elem):
        self.lock.acquire()
        while self.isFull():
            print('queue is full, waiting...')
            self.notFullCond.wait()   
        print(threading.current_thread().getName() + ' product ' + str(elem))
        self.list.append(elem)
        self.notEmptyCond.notify()
        self.lock.release()

    def deQueue(self):
        self.lock.acquire()
        while self.isEmpty():
            print('queue is empty, waiting...')
            self.notEmptyCond.wait()

        elem = self.list[0]
        del(self.list[0])
        print(threading.current_thread().getName() + ' consume ' + str(elem))
        
        self.notFullCond.notify_all()
        self.lock.release()

        return elem

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