asio 多线程无锁串行化

2년 전

 单 io_service 多线程模式时 io_service 的典型用法,在这种模式下,多个线程会竞争 io_service,竞争到的线程会得到处理下一个 handler 的机会,通过这种用法,表现为 io_service 会自动的将 io 事件分配给各个线程去处理,并且我们自己的任务也可以通过 io_service.post() 丢给线程们去执行,这相当于我们拥有了一个线程池。 

 io_service 本身是线程安全的,多个线程在竞争 io_service 时会加锁,然而这只是在竞争 io_service 时加锁,在任何一个线程拿到 io_service 并开始执行 handler 后,io_service 的锁会释放交给其他线程继续竞争。所以可以看到,handlers 是多线程并发执行的,在各个 handlers 中如果存在共享的数据,我们仍是需要处理同步问题。

为此 io_service 提供了 strand,strand 可以用来包裹 handlers,被同一个 strand 包裹的 handlers 会串行执行,这样就可以省的我们自己在 handlers 为共享数据加锁了。实际上,当我们只在一个线程上执行 io_service.run() 时,所有的 handlers 也是通过一个 strand 串行执行的,这在 asio 文档中被称为 "implicit strand".  

可以想象,如果我们在多线程单 io_service 的用法下,对所有 handlers 使用同一个 strand 包裹,那么这些 handlers 也将全部串行执行,这将和单线程单 io_service 没有区别,多线程在这种情况下就没有意义了。

另外要注意 strand 是属于某个 io_service 的,也就是说 strand 只能串行化它属于的 io_service 下的 handlers。 

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