WIN32多线程程序设计学习笔记(第六章 下)

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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:

 

在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①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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