WIN32多线程程序设计学习笔记(第六章 下)

    技术2022-05-11  119

    继续。。。

    上面的程序片段使用WaitForMultipleObjects函数来等待,会有两个问题:

    第一、     只能等待小于64个的对象,这是WaitForMultipleObjects函数本身所带来的限制。

    第二、     你必须不断根据“哪一个handle被激发”而计算如何处理。那个这个程序的结构可不是很清晰,以后维护可不方便

     

    那么书上在这里提供了一个异步过程调用(APCs)的方法来解决这些问题

     

    APCs的核心观点是:提供一个函数,当overlapped I/O操作完成时,自动调用此函数

    注意:运用APCs,必须使用ReadFileEx()、WriteFileEx ()

    例子:

    //自定义函数,供overlapped I/O操作完成时调用

    VOID WINAPI MyFunc(DWORD dwErrorCode,  //完成码

        DWORD dwNumberOfBytesTransfered,    // 被传递的字节数目

        LPOVERLAPPED lpOverlapped   //指向OVERLAPPED 结构的指针

     )

    {

        //这里运用了一个技巧,因为使用APCs技术;那么OVERLAPPED 结构的

        //event栏位没有什么用,可以用它来传递一些参数。

    //在这里利用它传递序号,以表明是誰完成了overlapped I/O

        int nIndex = (int)(lpOverlapped->hEvent);

        //针对nIndex,做一些操作

        switch ( nIndex )

        {

            case 1 :  //做一些操作。。。 break;

    case 2 :  //做一些操作。。。 break;

    …..

        }

    //如果所有overlapped I/O都处理完毕,将全局event激发,使主程序结束

        if (++nCompletionCount == MAX_REQUESTS)

            SetEvent(ghEvent);

    }

    int main()

    {

        //构造全局event

        ghEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE, NULL );

    // 以overlapped的方式打开文件

        ghFile = CreateFile( szPath,

                        GENERIC_READ,

                        FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,

                        NULL,

                        OPEN_EXISTING,

                        FILE_FLAG_OVERLAPPED,

                        NULL

         );

        for (i=0; i<MAX_REQUESTS; i++)

         {

            //将同一文件按几个部分按overlapped方式同时读

            //注意看QueueRequest函数是如何运做的

            QueueRequest(i, i*16384, READ_SIZE);

         }

          // 等待所有操作完成

          WaitForSingleObjectEx(ghEvent, INFINITE, TRUE );

     

     

           CloseHandle(ghFile);

           return EXIT_SUCCESS;

    }

    int QueueRequest(int nIndex, DWORD dwLocation, DWORD dwAmount)

    {

        //记录overlapped的序号

    gOverlapped[nIndex].hEvent = (HANDLE)nIndex;

    //记录文件开始点

        gOverlapped[nIndex].Offset = dwLocation;

        //当读文件完成后自动调用MyFun

        ReadFileEx(ghFile,gBuffers[nIndex],dwAmount,&gOverlapped[nIndex],MyFunc);    

    }

     

    以上的三个程序片段都是对overlapped I/O具体运用;对付一般的I/O操作应是可以了,如果你需要更高的效率,那么你就需要书上提到的I/O Completion Ports 了。

     

    I/O Completion Ports 也许是最好的方法了(看看书P172-P173你是否会有这种感觉呢?);

    I/O Completion Ports 好像很难理解,我试着从自己理解的角度来写写心得(也许不对);

    描述:

    I/O Completion Ports看作容器,那么在这个容器中放置若干个线程(书上说最好是cpu个数*2+2),这些个线程随时随地的将被激活去服务I/O请求。

     

    为什么I/O Completion Ports会很有效率?我是这样想的:首先容器中保持的线程可以随时承担服务I/O请求的任务,其主要特点是:两个线程在不同的时间可以服务同一个I/O请求

    第二:这些个线程的调度由系统选择安排。系统总是在它认为最合适的时机去调度线程做最合适的事。书上还说了其它的一些有利于效率的工作,我就不再一一描述了。

     

    下面我们来看一下运用I/O Completion Ports这是咱们最关心的:

     

    P179有一个操作概观:对着它,我来解释书上I/O Completion Ports 的例子。

     

    //注意:一定要对着书,把下面用到的WIN32函数的每个参数的含义弄清楚,这很重要

    //――――――产生一个I/O completion port   

         //构造一个I/O completion port

         ghCompletionPort = CreateIoCompletionPort(

            INVALID_HANDLE_VALUE,

    NULL,  //不使用任何port

    0,      //这个参数用于在线程间传递参数,此时设为空

                0       // 使用默认的线程数

    );

     

    //――――――让它和一个文件handle产生关联  

         //将socket关联到产生的I/O completion port,那么以后发生在这个socket

    //上的任何I/O操作,都由此I/O completion port中的线程处理

    CreateIoCompletionPort( (HANDLE)newsocket, //注意,这里是socket;原因见书P184

        ghCompletionPort,  //指定的I/O completion port

        (DWORD)pKey,   //一个指针,指向自定义的结构

          0        // 使用默认的线程数

          ); 

    /* pKey,用于记录在newsocket上发生的操作,在这里指向一个自定义的结构

    ,此结构中保存从客户端读入的数据和写回客户的数据*/

    //――――――产生一堆线程   

              CreateWorkerThreads();

     

    //――――――下面是

         //下面这段代码在线程函数ThreadFunc中

    for (;;)

    {

    //――――――让每一个线程都在completion port上等待          

            //下面这个函数相当于WaitForSingleObject;[提醒一下:这种等待不是忙等待]

             //当一个线程读操作完成后,此函数返回

              bResult = GetQueuedCompletionStatus(

              ghCompletionPort,  //指定在哪一个端口上等待

              &dwNumRead,

              &(DWORD) pCntx,     //一个指针,收到CreateIoCompletionPort所定义的key

              &lpOverlapped,

              INFINITE

             );

    /*说明:pCntx就是CreateIoCompletionPort()中参数pkey;读出的数据被指定放入

    pkey->InBuffer中 ,仔细看看程序代码及p183的叙述,你就会发现在I/O Completion Ports

    中的线程是通过pkey来判别不同的客户端的*/

     

             if (bResult==读完 )

             { //将读出的数据保存到pCntx->OutBuffer中

    // 注意:pCntx->nOutBufIndex记录着当前客户端已读出的数据的位置

                char *pch = &pCntx->OutBuffer[pCntx->nOutBufIndex++];

                *pch++ = pCntx->InBuffer[0];

    *pch = '/0';

                if (pCntx->InBuffer[0] == '/n')

    {//如果读完了,将收到的信息写回客户端

    //――――――开始对着那个文件handle发出一些overlapped I/O请求    

                    WriteFile(

                            (HANDLE)(pCntx->sock),

                            pCntx->OutBuffer,

                            pCntx->nOutBufIndex,

                            &pCntx->dwWritten,

                            &pCntx->ovOut

                        );

                    pCntx->nOutBufIndex = 0;

    }

    //没有读完

    //――――――开始对着那个文件handle发出一些overlapped I/O请求    

    /*下面这一段我将书上的IssueRead(pCntx)拿掉了,替换它的是IssueRead(pCntx)函数的实现*/

    //读操作,引发I/O completion port的操作

              bResult = ReadFile(

                (HANDLE)pCntx->sock,   //记取客户端的socket

                pCntx->InBuffer,            //将从客户端的中读取的字符写入InBuffer

                1,                          //每次读取一个字符

                &numRead,

                &pCntx->ovIn              //嘿!这家伙在这没啥用

            );        

         }

     

    上面程序片段没有列出“避免Completion Packets”的程序代码。

    当写入操作完成时,I/O Completion port将收到一个Packets以说明写入操作成功与否;如果写入操作的结果(成功或失败)不是很重要,那么我们肯定不希望在每次写入操作后都接收这样一个Packets(因为浪费时间),我要屏蔽它,可以向下面这样:

         OVERLAPPED overlap;

         //对hEvent向下面这样处理

         overlap.hEvent = CreateEvent(…);

         overlap.hEvent = (HANDLE)((DWORD)overlap.hEvent | 0x1);

         //那么 “写操作”使用这个经过处理的 overlap后,I/O Completion port不会再发Packets

         WriteFile(….&overlap);

     

    限于我的表达能力,有些地方只能生硬的描述出来;这篇笔记的作用是帮助我下次再看的时候能够很快的拿住重点,对你而言可能也没什么用,但我为什么要写出来呢?因为写笔记(我也不知道这能不能算是笔记)能够帮助我更好的理解书上的内容,这一点我深有体会。回头再看一下书,发现书上把这些技术描述的非常清楚。用词也很准确,寥寥数笔直取技术核心。所以建议大家把书反复的看,你会突然开窍J(嗯!我就是这样突然开窍)。

     

    下一篇笔记我争取写的好一些,希望写得不光我明白,也让大家明白!!!

        

     

    附注:以上正文纯属加强记忆所做笔记,内容或有不详,甚至错误,请阅者见谅,匆见怪!!!


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