html5旅游网站,网站建设费用计入什么科目,上海奉贤网站建设,在网站上做支付功能 需要什么文章目录 进程池实现进程池创建信道和进程发送任务释放资源 进程池代码总结 本篇的主题是借助前面所学的基础管道实现一个进程池#xff0c;那么在实现进程池前先了解进程池是什么#xff0c;进程池有什么意义#xff0c;进而对于进程池有一个基本的把握
进程池
给定一个进… 文章目录 进程池实现进程池创建信道和进程发送任务释放资源 进程池代码总结 本篇的主题是借助前面所学的基础管道实现一个进程池那么在实现进程池前先了解进程池是什么进程池有什么意义进而对于进程池有一个基本的把握
进程池
给定一个进程为这个进程创建多个管道并且对于每一个管道都设置一个子进程当父进程发送消息子进程就能获取到消息的内容而父进程的存在价值就是控制子进程并且给子进程布置服务等等而这个内容就叫做进程池
在谈到进程池前要先提及的是池化技术池化技术是很重要的技术在STL容器中也存在诸如空间配置器这样的内容这种内容诞生的原因就是因为在调用系统中的资源是需要成本的例如有空间资源时间资源等等而如果不断的申请这些资源就会耗费多余的资源于是诞生了池化技术提前申请一块大的空间由申请人自己来管理这个就是基本的池化技术
在STL的空间配置器中就有这样的内容利用空间配置器可以提前申请一部分内容并且基于这个空间进行自我管理随时进行申请就能减少从系统中申请资源带来的额外的成本而进程池也是基于这样的原理系统调用也是有成本的就连最基本的函数跳转都有成本所以才出现了内联函数来帮助提高效率更别说对于这样大型的系统调用的接口必然是有成本的因此借助池化技术来完成工作时有很大的必要的
实现进程池
对于本篇实现的这个进程池来说功能也是比较简单的
创建信道和进程发送任务回收资源
创建信道和进程
要实现进程池就要先清楚进程池整体的结构是什么对于进程池来说首先要有进程有管道这都进程池创建的必要组成部分那么在创建进程池的阶段就要实现这些内容所以要先创建并定义管道
// 定义要创建的子进程个数
const int num 5;int main()
{for (int i 0; i num; i){// 创建管道int pipefd[2];int n pipe(pipefd);assert(n 0);// 创建子进程pid_t id fork();if (id 0){// 子进程负责读close(pipefd[1]);// do something...cout this is child endl;exit(0);}// 父进程负责写close(pipefd[0]);cout this is father endl;}return 0;
}但是这样写固然是有问题的问题点在于父进程创建的子进程的数据会丢失不利于进行管理那么在管理这样的数据之前首先要对这些内容进行描述所以要创建对应的结构体进行描述要管理的这些数据包括有父进程管理的子进程的pid是多少父进程和这个子进程传输的文件描述符下标是多少最好还能用名字来管理基于这些信息就能创建对应的描述结构体
class channel
{
public:channel(int fd, pid_t id) : ctrlfd(fd), workerid(id){name channel- to_string(number);}public:int ctrlfd;pid_t workerid;string name;
};因此基于这个内容就创建好了描述的内容而可以创建一张表用来描述存储信息的情况这样父进程对于子进程的管理就转换成了对于顺序表的管理这样就能对于数据做一个很好的管理工作再对创建过程做出一个具体的封装就能封装出下面的代码
void Create(vectorchannel *c)
{for (int i 0; i num; i){// 创建管道int pipefd[2];int n pipe(pipefd);assert(n 0);// 创建子进程pid_t id fork();if (id 0){// 子进程负责读close(pipefd[1]);// do something...cout this is child endl;exit(0);}// 父进程负责写close(pipefd[0]);c-push_back(channel(pipefd[1], id));}
}int main()
{vectorchannel channels;Create(channels);return 0;
}到此封装的第一步就完成了对象已经被创建完毕了
发送任务
对于任务这个版块本篇的实现方式采用的是模拟调用的方式给定三种调用的方式然后利用随机调用的方式对这三种方式进行调用用来模拟父进程给子进程派发任务这样的一个过程具体的实现如下
#pragma once
#include iostream
#include functional
#include vector
#include ctime
#include unistd.h
using namespace std;typedef functionvoid() task_t;void Download()
{cout this is download endl;
}void PrintLog()
{cout this is PrintLog endl;
}void PushVideoStream()
{cout this is pushvideo endl;
}class Init
{
public:// 任务码const static int g_download_code 0;const static int g_printlog_code 1;const static int g_push_videostream_code 2;// 任务集合vectortask_t tasks;public:Init(){tasks.push_back(Download);tasks.push_back(PrintLog);tasks.push_back(PushVideoStream);srand(time(nullptr));}bool CheckSafe(int code){if (code 0 code tasks.size())return true;elsereturn false;}void RunTask(int code){return tasks[code]();}int SelectTask(){return rand() % tasks.size();}string ToDesc(int code){switch (code){case g_download_code:return Download;case g_printlog_code:return PrintLog;case g_push_videostream_code:return PushVideoStream;default:return Unknow;}}
};Init init;将任务整合到函数体实现的对应位置如下所示
// 发送任务
void SendCommand(const vectorchannel c, int count)
{int pos 0;while (count--){// 1. 选择任务int command init.SelectTask();// 2. 选择信道(进程)const auto channel c[pos];pos % c.size();// 3. 发送任务write(channel.ctrlfd, command, sizeof(command));sleep(1);}cout SendCommand done endl;
}释放资源
对于释放资源来讲主体思路主要是将管道对应的读端和写端都关闭这样就可以使得管道得以释放了于是有初步的实现设计
void ReleaseChannels(vectorchannel c)
{for (const auto channel : c){pid_t rid waitpid(channel.workerid, nullptr, 0);if (rid channel.workerid){std::cout wait child: channel.workerid success std::endl;}}
}从表象上看这样的释放过程是没有问题的但是从深层次的角度来讲代码中其实隐藏着一些问题用下图来表示
下图所示的是在理想状态下在操作系统内部应该形成的状态体系结构但是实际上这样的图是有问题的在父进程创建子进程的时候子进程会继承的还有父进程的文件描述符表正是依据这个原理才能设计出管道这样的结构但是在第二个子进程继承父进程时也会继承一份指向所以管道1的引用计数实际上是比想象的要多一个指针的 下图所示的是操作系统内部真正的示意图 基于这样的原因在进行设计的时候可以记录之前已经打开的文件描述符在后续创建子进程的时候刻意的将这些文件描述符都关掉这样就可以解决问题
进程池代码
// task.hpp
#pragma once
#include iostream
#include functional
#include vector
#include ctime
#include unistd.h
using namespace std;typedef functionvoid() task_t;void Download()
{cout this is download endl;
}void PrintLog()
{cout this is PrintLog endl;
}void PushVideoStream()
{cout this is pushvideo endl;
}class Init
{
public:// 任务码const static int g_download_code 0;const static int g_printlog_code 1;const static int g_push_videostream_code 2;// 任务集合vectortask_t tasks;public:Init(){tasks.push_back(Download);tasks.push_back(PrintLog);tasks.push_back(PushVideoStream);srand(time(nullptr));}bool CheckSafe(int code){if (code 0 code tasks.size())return true;elsereturn false;}void RunTask(int code){return tasks[code]();}int SelectTask(){return rand() % tasks.size();}string ToDesc(int code){switch (code){case g_download_code:return Download;case g_printlog_code:return PrintLog;case g_push_videostream_code:return PushVideoStream;default:return Unknow;}}
};Init init;// processpool.cc
#include iostream
#include string
#include vector
#include cassert
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include task.hpp
using namespace std;// 定义要创建的子进程个数
const int num 5;
static int number 1;class channel
{
public:channel(int fd, pid_t id) : ctrlfd(fd), workerid(id){name channel- to_string(number);}public:int ctrlfd;pid_t workerid;string name;
};void Work()
{while (true){int code 0;ssize_t n read(0, code, sizeof(code));if (n sizeof(code)){if (!init.CheckSafe(code))continue;init.RunTask(code);}else if (n 0){break;}else{// do nothing}}cout child quit endl;
}void Create(vectorchannel *c)
{vectorint old;for (int i 0; i num; i){// 1. 定义并创建管道int pipefd[2];int n pipe(pipefd);assert(n 0);(void)n;// 2. 创建进程pid_t id fork();assert(id ! -1);// 3. 构建单向通信信道if (id 0) // child{if (!old.empty()){for (auto fd : old){close(fd);}}close(pipefd[1]);dup2(pipefd[0], 0);Work();exit(0); // 会自动关闭自己打开的所有的fd}// fatherclose(pipefd[0]);c-push_back(channel(pipefd[1], id));old.push_back(pipefd[1]);// childid, pipefd[1]}
}// 发送任务
void SendCommand(const vectorchannel c, int count)
{int pos 0;while (count--){// 1. 选择任务int command init.SelectTask();// 2. 选择信道(进程)const auto channel c[pos];pos % c.size();// 3. 发送任务write(channel.ctrlfd, command, sizeof(command));sleep(1);}cout SendCommand done endl;
}// 回收资源
void ReleaseChannels(std::vectorchannel c)
{int num c.size() - 1;for (; num 0; num--){close(c[num].ctrlfd);waitpid(c[num].workerid, nullptr, 0);}
}int main()
{vectorchannel channels;// 1. 创建进程Create(channels);// 2. 发送任务SendCommand(channels, 10);// 3. 回收资源ReleaseChannels(channels);return 0;
}运行结果如下所示 总结
对于进程池来说就是预先创建一批进程然后让master进程直接向目标进程排放任务这个进程被预先创建好之后有任务就处理没有任务就进行阻塞
