ACE_Select_Reactor的@H_502_3@Notify功能实现浅析@H_502_3@

作者@H_502_3@ : ydogg @H_502_3@ 如需转载@H_502_3@ ,@H_502_3@ 请注明@H_502_3@ .@H_502_3@ @H_502_3@

1. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 前言

本文关注平台@H_502_3@为Win32,但在其它的@H_502_3@类Unix 平台，就@H_502_3@实现框架而言并没有@H_502_3@太多变化@H_502_3@ ，惟一不同的是用于底@H_502_3@层机制的@H_502_3@ACE_Pipe 的@H_502_3@实现。
@H_502_3@ 但是，为了解决某些特别的原因，如大量的通知存储、规避悬空处理器指针等，@H_502_3@ ACE@H_502_3@ 也提供了一种有别于@H_502_3@ Pipe@H_502_3@ 的解决方案，其采用消息排队的方式工作。当采取这种方式时，需定义@H_502_3@ ACE_HAS_REACTOR_NOTIFICATION_QUEUE@H_502_3@ 宏并重生成@H_502_3@ ACE@H_502_3@ 。@H_502_3@ @H_502_3@

2. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ Notify@H_502_3@的@H_502_3@能力、@H_502_3@风险@H_502_3@和风险@H_502_3@规@H_502_3@避@H_502_3@ @H_502_3@

Notify@H_502_3@ 机制最重要的能力是：
1. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 让反应器拥有了处理无限处理器的能力
2. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 其次是提供了必要时解除反应器事件检查阻塞的能力。@H_502_3@ @H_502_3@

Reactor@H_502_3@的@H_502_3@notify()@H_502_3@让用户直接提供给@H_502_3@Reactor@H_502_3@待通知反应器的指针，而这些处理器无需注册到反应器上，从而提供了无限的扩展能力。但是，在使用@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@的实现中，如果使用不当，可能会造成严重的后果。
@H_502_3@

潜在的风险：
1. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 处理器被销毁后，排队等候的对应通知才被分派
2. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ ACE_Pipe@H_502_3@的数据缓冲是有限的，大量通知到来可能会造成阻塞甚至死锁@H_502_3@ @H_502_3@

因为通知的信息（包括处理器指针和掩码）以流数据的方式被写入@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@，不能进行遍历查找，所以当对应处理器被销毁后，如果其在@H_502_3@CE_Pipe@H_502_3@的数据区中还有存储有通知，则@H_502_3@ACE_Reactor@H_502_3@将会在分派中使用悬空指针，造成未知的后果。另外，在@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@的数据缓冲已满情况下，在处理器的回调中依然发送通知，就会因阻塞发生死锁。@H_502_3@ @H_502_3@

在采用@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@的@H_502_3@Notify@H_502_3@实现中，以上两个问题的规避只能依靠用户自己的应用机制。@H_502_3@ @H_502_3@

不过，在采用队列的@H_502_3@Notify实现@H_502_3@中，@H_502_3@ACE@H_502_3@ 给提供了问题的解决方法。
1. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 采用队列方式可无限扩展@H_502_3@Notify@H_502_3@ 的数量
2. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 采用队列方式为通知的查询提供的方便，因此@H_502_3@ACE_Reactor@H_502_3@提供@H_502_3@puerge_pending_notifications()@H_502_3@方法来移除指定的通知，当处理器销毁时，可以使用该方法移除当前队列中所有和自己相关的通知，避免了使用悬空指针。
@H_502_3@

在采用@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@方式中，@H_502_3@puerge_pending_notifications()@H_502_3@被实现为空方法。@H_502_3@ @H_502_3@

@H_502_3@

3. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ ACE_Select_Reactor类图

可以看出，@H_502_3@ACE_Select_Reactor_T 是具体的@H_502_3@实现负责者。@H_502_3@

@H_502_3@

4. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 参与Notify机制的类

参与@H_502_3@Notify 机制的@H_502_3@类有：@H_502_3@

ACE_Select_Reactor_Impl 、@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify 和@H_502_3@ACE_Pipe 。从@H_502_3@ACE_Select_Reactor 开始，采用自上而向下的@H_502_3@顺序@H_502_3@进行分析。@H_502_3@

@H_502_3@

5. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 实现原理

各@H_502_3@类型@H_502_3@Reactor 的@H_502_3@实现方法有所不同，比如@H_502_3@Select_Reactor 是通@H_502_3@过管道来@H_502_3@实现notify 功能，而@H_502_3@WFMO则通@H_502_3@过ACE_Event类型@H_502_3@ 的的事件加通知队列来@H_502_3@实现。@H_502_3@

Reactor 在初始化@H_502_3@时，会@H_502_3@创建@H_502_3@ 一个@H_502_3@pipe 。然后将@H_502_3@该pipe 的句柄注册到@H_502_3@Reactor 。@H_502_3@这样，@H_502_3@这个@H_502_3@Pipe 就@H_502_3@处于@H_502_3@Reactor 的事件分派句柄集中，像其他普通句柄一@H_502_3@样，被@H_502_3@Reactor 所@H_502_3@监测和分派。当@H_502_3@用户调用@H_502_3@notify()时，@H_502_3@notify() 会把参数信息写入@H_502_3@这个@H_502_3@ 管道，通过事件监测，从而@H_502_3@Reactor 就能得知有新@H_502_3@notify 到来，从管道@H_502_3@读取@H_502_3@ 相关数据后，就可以@H_502_3@进行@H_502_3@ 相@H_502_3@应的分派@H_502_3@处理@H_502_3@ 。从而@H_502_3@实现了通知和事件分派的序列化。@H_502_3@

详细的来@H_502_3@说，@H_502_3@ACE为所有的@H_502_3@Reactor 都定@H_502_3@义了@H_502_3@专为它@H_502_3@们自己服@H_502_3@务的@H_502_3@Notify类，如@H_502_3@

ACE_Select_Reactor_Notify 和@H_502_3@ACE_WFO_Reactor_Notify 。@H_502_3@

在@H_502_3@类Unix 平台上，支持管道并且@H_502_3@select 可用于@H_502_3@监测管道事件。但是在@H_502_3@Win32 平台并不支持管道功能，而且@H_502_3@Winsock 的@H_502_3@select 只能支持@H_502_3@对socket 句柄的事件@H_502_3@监测。因此，@H_502_3@ACE 在@H_502_3@Win32 平台用一个本地@H_502_3@连接@H_502_3@ 来模@H_502_3@拟Pipe 的功能，其中接受@H_502_3@连接@H_502_3@ 的@H_502_3@socket 句柄作@H_502_3@为Pipe读句柄，而@H_502_3@发起@H_502_3@连接@H_502_3@ 的@H_502_3@socket 句柄作@H_502_3@为Pipe 的写句柄。@H_502_3@

可以看出，@H_502_3@notify 功能的@H_502_3@实现机制类似于ACE_Reactor 的@H_502_3@标准@H_502_3@ 用法，@H_502_3@并且也有一个@H_502_3@类似于@H_502_3@ACE_Event_Handler 的@H_502_3@类存在，只不@H_502_3@过是被包含在@H_502_3@Reactor 中。在@H_502_3@逻辑意@H_502_3@义上，就是一个本地@H_502_3@连接@H_502_3@ ，用于和@H_502_3@进程@H_502_3@ 内的其他部分的通信@H_502_3@ @H_502_3@（略有差别的地方在于事件分派的方式）。@H_502_3@

对于@H_502_3@ACE_Select_Reactor,ACE_Pipe 充当了@H_502_3@ACE_Sock_Stream 的角色，而@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify则充当了@H_502_3@ACE_Event_Handler 的角色。@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify 派生自@H_502_3@ACE_Reactor_Notify,而@H_502_3@ACE_Reactor_Notify 正是派生自@H_502_3@ACE_Event_Handler.

6. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ 相关变量

ACE_Select_Reactor_Impl类中，定@H_502_3@义了@H_502_3@类型@H_502_3@为ACE_Reactor_Notify* 的成@H_502_3@员变量
@H_502_3@

/@H_502_3@ CallbackobjectthatunblockstheACE_Select_Reactorifit's
@H_502_3@ ///@H_502_3@ sleeping.@H_502_3@
@H_502_3@ ACE_Reactor_Notify@H_502_3@ *@H_502_3@ notify_handler_;@H_502_3@

@H_502_3@@H_502_3@

7. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@实现分析

7.1 @H_502_3@@H_502_3@ 初始化@H_502_3@

ACE_Select_Reactor_T 的@H_502_3@open 函数定@H_502_3@义如下：

@H_502_3@ virtual@H_502_3@ int@H_502_3@ open(size_tmax_number_of_handles@H_502_3@ =@H_502_3@ DEFAULT_SIZE,
@H_502_3@ restart@H_502_3@ 0@H_502_3@ ,
ACE_Sig_Handler@H_502_3@ *@H_502_3@ 502_3@ disable_notify_pipe@H_502_3@ ACE_DISABLE_NOTIFY_PIPE_DEFAULT,
ACE_Reactor_Notify@H_502_3@ );@H_502_3@

@H_502_3@

其中@H_502_3@ACE_DISABLE_NOTIFY_PIPE_DEFAULT@H_502_3@的@H_502_3@值为@H_502_3@0,@H_502_3@表示默@H_502_3@认@H_502_3@要使用@H_502_3@Notify@H_502_3@功能。@H_502_3@
这@H_502_3@个@H_502_3@值@H_502_3@会@H_502_3@传递给@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify@H_502_3@的构造函数。@H_502_3@在@H_502_3@open()@H_502_3@的@H_502_3@实现@H_502_3@中：@H_502_3@

@H_502_3@ if@H_502_3@ (result@H_502_3@ !=@H_502_3@ -@H_502_3@ 1@H_502_3@ &&@H_502_3@ this@H_502_3@ ->@H_502_3@ notify_handler_@H_502_3@ ==@H_502_3@ 0@H_502_3@ )
@H_502_3@

如果没有使用外部的@H_502_3@notify@H_502_3@时@H_502_3@，@H_502_3@ACE_Select_Reactor_T@H_502_3@将会@H_502_3@让@H_502_3@notify_handler@H_502_3@指向一个@H_502_3@new@H_502_3@出来的@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify@H_502_3@类@H_502_3@型的@H_502_3@对@H_502_3@象，并@H_502_3@调@H_502_3@用它的@H_502_3@open()@H_502_3@方法@H_502_3@进@H_502_3@行初始化。@H_502_3@
@H_502_3@

ACE_Select_Reactor_Notify@H_502_3@的@H_502_3@open()@H_502_3@实现@H_502_3@如下（@H_502_3@删@H_502_3@除@H_502_3@了非关@H_502_3@键@H_502_3@代@H_502_3@码@H_502_3@）：@H_502_3@

(disable_notify_pipe@H_502_3@ )
{
@H_502_3@ select_reactor_@H_502_3@
dynamic_cast@H_502_3@ <@H_502_3@ ACE_Select_Reactor_Impl@H_502_3@ *>@H_502_3@ (r);

@H_502_3@ (select_reactor_@H_502_3@ )
{
errno@H_502_3@ EINVAL;
@H_502_3@ return@H_502_3@ ;
}

@H_502_3@ notification_pipe_.open()@H_502_3@ )
@H_502_3@ ;

@H_502_3@ (ACE::set_flags(@H_502_3@ notification_pipe_.read_handle(),
ACE_NONBLOCK)@H_502_3@
@H_502_3@ register_handler
(@H_502_3@ 502_3@
{
@H_502_3@ ;
}@H_502_3@

@H_502_3@

注意，@H_502_3@这@H_502_3@里的@H_502_3@disable_notify_pipe@H_502_3@就是@H_502_3@ACE_Select_Reactor_T@H_502_3@的@H_502_3@open()@H_502_3@方法中@H_502_3@传递@H_502_3@的参数，通@H_502_3@过@H_502_3@它，可以@H_502_3@设@H_502_3@置不使用@H_502_3@notify@H_502_3@功能。
可以看出，@H_502_3@ACE_Select_Reactor_Notify@H_502_3@的@H_502_3@open()@H_502_3@的主要功能是初始化自己的@H_502_3@ACE_Pipe@H_502_3@类@H_502_3@型成@H_502_3@员对@H_502_3@象@H_502_3@notification_pipe_@H_502_3@，并把它注册到@H_502_3@Reactor@H_502_3@中，@H_502_3@监测@H_502_3@read@H_502_3@事件。@H_502_3@
@H_502_3@

ACE_Pipe@H_502_3@的@H_502_3@open()@H_502_3@实现@H_502_3@如下（@H_502_3@Win32@H_502_3@平台并@H_502_3@删@H_502_3@除了非关@H_502_3@键@H_502_3@代@H_502_3@码@H_502_3@）：@H_502_3@

ACE_INET_Addrmy_addr;
ACE_SOCK_Acceptoracceptor;
ACE_SOCK_Connectorconnector;
ACE_SOCK_Streamreader;
ACE_SOCK_Streamwriter;
@H_502_3@ int@H_502_3@ result@H_502_3@ ;
#@H_502_3@ defined(ACE_WIN32)
ACE_INET_Addrlocal_any(static_cast@H_502_3@ u_short@H_502_3@ >@H_502_3@ #endif@H_502_3@
@H_502_3@ (acceptor.open(local_any)@H_502_3@ ||@H_502_3@ acceptor.get_local_addr(my_addr)@H_502_3@
@H_502_3@

7.3 @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@事件分派@H_502_3@ @H_502_3@

Reactor()@H_502_3@的@H_502_3@事件多路分离@H_502_3@流程：@H_502_3@
ACE_Reactor::@H_502_3@run_reactor_event_loop@H_502_3@() -> ACE_Select_Reactor_T::@H_502_3@handle_events@H_502_3@() ->
ACE_Select_Reactor_T::@H_502_3@handle_events_i@H_502_3@() @H_502_3@

ACE_Select_Reactor_T::@H_502_3@()@H_502_3@代码如下：@H_502_3@ @H_502_3@

ACE_SEH_TRY
{
@H_502_3@ Weusethedatamemberdispatch_set_asthecurrentdispatch
@H_502_3@ set.
@H_502_3@ Weneedtostartfromacleandispatch_set@H_502_3@ dispatch_set_.rd_mask_.reset();
@H_502_3@ dispatch_set_.wr_mask_.reset();
@H_502_3@ dispatch_set_.ex_mask_.reset();

@H_502_3@ number_of_active_handles@H_502_3@ wait_for_multiple_events(@H_502_3@ dispatch_set_,
max_wait_time);

result@H_502_3@ dispatch(number_of_active_handles,0);">dispatch_set_);
}
ACE_SEH_EXCEPT(@H_502_3@ release_token())
{
…
}
@H_502_3@

ACE_Select_Reactor的Notify功能实现浅析

ACE_Select_Reactor的@H_502_3@Notify功能实现浅析@H_502_3@

2. @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@ Notify@H_502_3@的@H_502_3@能力、@H_502_3@风险@H_502_3@和风险@H_502_3@规@H_502_3@避@H_502_3@ @H_502_3@

7.3 @H_502_3@@H_502_3@@H_502_3@事件分派@H_502_3@ @H_502_3@

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