• 【Boost】boost库asio详解3——io_service作为work pool


    无论如何使用,都能感觉到使用boost.asio实现服务器,不仅是一件非常轻松的事,而且代码很漂亮,逻辑也相当清晰,这点上很不同于ACE。
    使用io_service作为处理工作的work pool,可以看到,就是通过io_service.post投递一个Handler到io_service的队列,Handler在这个io_service.run内部得到执行,有可能你会发现,io_services.dispatch的接口也和io_service.post一样,但不同的是它是直接调用而不是经过push到队列然后在io_services.run中执行,而在这个示例当中,显然我们需要把工作交到另一个线程去完成,这样才不会影响网络接收线程池的工作以达到高效率的接收数据,这种设计与前面的netsever其实相同,这就是典型的Half Sync/Half Async。二者的区别就是netsever自己实现了工作队列,而不是直接使用io_service,这种设计实际上在win下是使用了iocp作为工作队列。
    不过我更倾向于前一种设计,因为那样做,代码一切都在自己的掌握中,而io_service则是经过许多封装代码,并且本身设计只是用于处理网络完成事件的。
    无论如何使用,都能感觉到使用boost.asio实现服务器,不仅是一件非常轻松的事,而且代码很漂亮,逻辑也相当清晰,这点上很不同于ACE。

    [cpp] view plain copy
     
     print?
      1. #include <stdio.h>   
      2. #include <cstdlib>   
      3. #include <iostream>   
      4. #include <boost/thread.hpp>   
      5. #include <boost/aligned_storage.hpp>   
      6. #include <boost/array.hpp>   
      7. #include <boost/bind.hpp>   
      8. #include <boost/enable_shared_from_this.hpp>   
      9. #include <boost/noncopyable.hpp>   
      10. #include <boost/shared_ptr.hpp>   
      11. #include <boost/asio.hpp>   
      12.   
      13. using boost::asio::ip::tcp;   
      14.   
      15. class handler_allocator   
      16.     : private boost::noncopyable   
      17. {   
      18. public:   
      19.     handler_allocator()   
      20.         : in_use_(false)   
      21.     {   
      22.     }   
      23.   
      24.     void* allocate(std::size_t size)   
      25.     {   
      26.         if (!in_use_ && size < storage_.size)   
      27.         {   
      28.             in_use_ = true;   
      29.             return storage_.address();   
      30.         }   
      31.         else   
      32.         {   
      33.             return ::operator new(size);   
      34.         }   
      35.     }   
      36.   
      37.     void deallocate(void* pointer)   
      38.     {   
      39.         if (pointer == storage_.address())   
      40.         {   
      41.             in_use_ = false;   
      42.         }   
      43.         else   
      44.         {   
      45.             ::operator delete(pointer);   
      46.         }   
      47.     }   
      48.   
      49. private:   
      50.     // Storage space used for handler-based custom memory allocation.   
      51.     boost::aligned_storage<1024> storage_;   
      52.   
      53.     // Whether the handler-based custom allocation storage has been used.   
      54.     bool in_use_;   
      55. };   
      56.   
      57. template <typename Handler>   
      58. class custom_alloc_handler   
      59. {   
      60. public:   
      61.     custom_alloc_handler(handler_allocator& a, Handler h)   
      62.         : allocator_(a),   
      63.         handler_(h)   
      64.     {   
      65.     }   
      66.   
      67.     template <typename Arg1>   
      68.     void operator()(Arg1 arg1)   
      69.     {   
      70.         handler_(arg1);   
      71.     }   
      72.   
      73.     template <typename Arg1, typename Arg2>   
      74.     void operator()(Arg1 arg1, Arg2 arg2)   
      75.     {   
      76.         handler_(arg1, arg2);   
      77.     }   
      78.   
      79.     friend void* asio_handler_allocate(std::size_t size,   
      80.         custom_alloc_handler<Handler>* this_handler)   
      81.     {   
      82.         return this_handler->allocator_.allocate(size);   
      83.     }   
      84.   
      85.     friend void asio_handler_deallocate(void* pointer, std::size_t /*size*/,   
      86.         custom_alloc_handler<Handler>* this_handler)   
      87.     {   
      88.         this_handler->allocator_.deallocate(pointer);   
      89.     }   
      90.   
      91. private:   
      92.     handler_allocator& allocator_;   
      93.     Handler handler_;   
      94. };   
      95.   
      96. // Helper function to wrap a handler object to add custom allocation.   
      97. template <typename Handler>   
      98. inline custom_alloc_handler<Handler> make_custom_alloc_handler(   
      99.     handler_allocator& a, Handler h)   
      100. {   
      101.     return custom_alloc_handler<Handler>(a, h);   
      102. }   
      103.   
      104. /// A pool of io_service objects.   
      105. class io_service_pool   
      106.     : private boost::noncopyable   
      107. {   
      108. public:   
      109.     /// Construct the io_service pool.   
      110.     explicit io_service_pool(std::size_t pool_size) : next_io_service_(0)   
      111.     {   
      112.         if (pool_size == 0)   
      113.             throw std::runtime_error("io_service_pool size is 0");   
      114.   
      115.         // Give all the io_services work to do so that their run() functions will not   
      116.         // exit until they are explicitly stopped.   
      117.         for (std::size_t i = 0; i < pool_size; ++i)   
      118.         {   
      119.             io_service_ptr io_service(new boost::asio::io_service);   
      120.             work_ptr work(new boost::asio::io_service::work(*io_service));   
      121.             io_services_.push_back(io_service);   
      122.             work_.push_back(work);   
      123.         }   
      124.     }   
      125.   
      126.     // Run all io_service objects in the pool.   
      127.     void run()   
      128.     {   
      129.         // Create a pool of threads to run all of the io_services.   
      130.         std::vector<boost::shared_ptr<boost::thread> > threads;   
      131.         for (std::size_t i = 0; i < io_services_.size(); ++i)   
      132.         {   
      133.             boost::shared_ptr<boost::thread> thread(new boost::thread(   
      134.                 boost::bind(&boost::asio::io_service::run, io_services_[i])));   
      135.             threads.push_back(thread);   
      136.         }   
      137.   
      138.         // Wait for all threads in the pool to exit.   
      139.         for (std::size_t i = 0; i < threads.size(); ++i)   
      140.             threads[i]->join();   
      141.     }   
      142.   
      143.     // Stop all io_service objects in the pool.   
      144.     void stop()   
      145.     {   
      146.         // Explicitly stop all io_services.   
      147.         for (std::size_t i = 0; i < io_services_.size(); ++i)   
      148.             io_services_[i]->stop();   
      149.     }   
      150.   
      151.     // Get an io_service to use.   
      152.     boost::asio::io_service& get_io_service()   
      153.     {   
      154.         // Use a round-robin scheme to choose the next io_service to use.   
      155.         boost::asio::io_service& io_service = *io_services_[next_io_service_];   
      156.         ++next_io_service_;   
      157.         if (next_io_service_ == io_services_.size())   
      158.             next_io_service_ = 0;   
      159.         return io_service;   
      160.     }   
      161.   
      162. private:   
      163.     typedef boost::shared_ptr<boost::asio::io_service> io_service_ptr;   
      164.     typedef boost::shared_ptr<boost::asio::io_service::work> work_ptr;   
      165.   
      166.     /// The pool of io_services.   
      167.     std::vector<io_service_ptr> io_services_;   
      168.   
      169.     /// The work that keeps the io_services running.   
      170.     std::vector<work_ptr> work_;   
      171.   
      172.     /// The next io_service to use for a connection.   
      173.     std::size_t next_io_service_;   
      174. };   
      175.   
      176. class session   
      177.     : public boost::enable_shared_from_this<session>   
      178. {   
      179. public:   
      180.     session(boost::asio::io_service& work_service  
      181.         , boost::asio::io_service& io_service)   
      182.         : socket_(io_service)   
      183.         , io_work_service(work_service)   
      184.     {   
      185.     }   
      186.   
      187.     tcp::socket& socket()   
      188.     {   
      189.         return socket_;   
      190.     }   
      191.   
      192.     void start()   
      193.     {   
      194.         socket_.async_read_some(boost::asio::buffer(data_),   
      195.             make_custom_alloc_handler(allocator_,   
      196.             boost::bind(&session::handle_read,   
      197.             shared_from_this(),   
      198.             boost::asio::placeholders::error,   
      199.             boost::asio::placeholders::bytes_transferred)));   
      200.     }   
      201.   
      202.     void handle_read(const boost::system::error_code& error,   
      203.         size_t bytes_transferred)   
      204.     {   
      205.         if (!error)   
      206.         {   
      207.             boost::shared_ptr<std::vector<char> > buf(new std::vector<char>);   
      208.   
      209.             buf->resize(bytes_transferred);   
      210.             std::copy(data_.begin(), data_.begin() + bytes_transferred, buf->begin());   
      211.             io_work_service.post(boost::bind(&session::on_receive  
      212.                 , shared_from_this(), buf, bytes_transferred));   
      213.   
      214.             socket_.async_read_some(boost::asio::buffer(data_),   
      215.                 make_custom_alloc_handler(allocator_,   
      216.                 boost::bind(&session::handle_read,   
      217.                 shared_from_this(),   
      218.                 boost::asio::placeholders::error,   
      219.                 boost::asio::placeholders::bytes_transferred)));   
      220.         }   
      221.     }   
      222.   
      223.     void handle_write(const boost::system::error_code& error)   
      224.     {   
      225.         if (!error)   
      226.         {   
      227.         }   
      228.     }   
      229.   
      230.     void on_receive(boost::shared_ptr<std::vector<char> > buffers  
      231.         , size_t bytes_transferred)   
      232.     {   
      233.         char* data_stream = &(*buffers->begin());   
      234.         // in here finish the work.   
      235.         std::cout << "receive :" << bytes_transferred << " bytes." <<   
      236.             "message :" << data_stream << std::endl;   
      237.     }   
      238.   
      239. private:   
      240.     // The io_service used to finish the work.   
      241.     boost::asio::io_service& io_work_service;   
      242.   
      243.     // The socket used to communicate with the client.   
      244.     tcp::socket socket_;   
      245.   
      246.     // Buffer used to store data received from the client.   
      247.     boost::array<char, 1024> data_;   
      248.   
      249.     // The allocator to use for handler-based custom memory allocation.   
      250.     handler_allocator allocator_;   
      251. };   
      252.   
      253. typedef boost::shared_ptr<session> session_ptr;   
      254.   
      255. class server   
      256. {   
      257. public:   
      258.     server(short port, std::size_t io_service_pool_size)   
      259.         : io_service_pool_(io_service_pool_size)   
      260.         , io_service_work_pool_(io_service_pool_size)   
      261.         , acceptor_(io_service_pool_.get_io_service(), tcp::endpoint(tcp::v4(), port))   
      262.     {   
      263.         session_ptr new_session(new session(io_service_work_pool_.get_io_service()  
      264.             , io_service_pool_.get_io_service()));   
      265.         acceptor_.async_accept(new_session->socket(),   
      266.             boost::bind(&server::handle_accept, this, new_session,   
      267.             boost::asio::placeholders::error));   
      268.     }   
      269.   
      270.     void handle_accept(session_ptr new_session,   
      271.         const boost::system::error_code& error)   
      272.     {   
      273.         if (!error)   
      274.         {   
      275.             new_session->start();   
      276.             new_session.reset(new session(io_service_work_pool_.get_io_service()  
      277.                 , io_service_pool_.get_io_service()));   
      278.             acceptor_.async_accept(new_session->socket(),   
      279.                 boost::bind(&server::handle_accept, this, new_session,   
      280.                 boost::asio::placeholders::error));   
      281.         }   
      282.     }   
      283.   
      284.     void run()   
      285.     {   
      286.         io_thread_.reset(new boost::thread(boost::bind(&io_service_pool::run  
      287.             , &io_service_pool_)));   
      288.         work_thread_.reset(new boost::thread(boost::bind(&io_service_pool::run  
      289.             , &io_service_work_pool_)));   
      290.     }   
      291.   
      292.     void stop()   
      293.     {   
      294.         io_service_pool_.stop();   
      295.         io_service_work_pool_.stop();   
      296.   
      297.         io_thread_->join();   
      298.         work_thread_->join();   
      299.     }   
      300.   
      301. private:   
      302.     boost::shared_ptr<boost::thread> io_thread_;   
      303.     boost::shared_ptr<boost::thread> work_thread_;   
      304.     io_service_pool io_service_pool_;   
      305.     io_service_pool io_service_work_pool_;   
      306.     tcp::acceptor acceptor_;   
      307. };   
      308.   
      309. int main(int argc, char* argv[])   
      310. {   
      311.     try   
      312.     {   
      313.         if (argc != 2)   
      314.         {   
      315.             std::cerr << "Usage: server <port>/n";   
      316.             return 1;   
      317.         }   
      318.   
      319.         using namespace std; // For atoi.   
      320.         server s(atoi(argv[1]), 10);   
      321.   
      322.         s.run();   
      323.   
      324.         getchar();   
      325.   
      326.         s.stop();   
      327.     }   
      328.     catch (std::exception& e)   
      329.     {   
      330.         std::cerr << "Exception: " << e.what() << "/n";   
      331.     }   
      332.   
      333.     return 0;   
      334. }   
  • 相关阅读:
    记Spring搭建功能完整的个人博客「Oyster」全过程[其二] Idea中Maven+SpringBoot多模块项目开发的设计和各种坑(模块间依赖和打包问题)
    记Spring搭建功能完整的个人博客「Oyster」全过程[其一] 整体思路:需求、架构及技术要求
    [总结-动态规划]经典DP状态设定和转移方程
    HDU-6217 BBP Formula 脑洞
    UVA-11426 GCD
    UVA-11806 Cheerleaders 计数问题 容斥定理
    CodeForces-546D Soldier and Number Game 筛法+动态规划
    CodeForces-148D Bag of mice 概率dp
    Gym-101615D Rainbow Roads 树的DFS序 差分数组
    AVL树 算法思想与代码实现
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lidabo/p/7449450.html
Copyright © 2020-2023  润新知