提升ASIO并发性能

Question

提升ASIO并发性能

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我正在学习如何使用Boost ASIO。以下是从与Boost ASIO文档一起提供的聊天示例中复制的一些代码：

typedef std::deque<chat_message> chat_message_queue;

class chat_client
{
    public:
        chat_client(boost::asio::io_service& io_service,
                tcp::resolver::iterator endpoint_iterator)
            : io_service_(io_service),
            socket_(io_service)
    {
        boost::asio::async_connect(socket_, endpoint_iterator,
                boost::bind(&chat_client::handle_connect, this,
                    boost::asio::placeholders::error));
    }

        void write(const chat_message& msg)
        {
            io_service_.post(boost::bind(&chat_client::do_write, this, msg));
        }

        void close()
        {
            io_service_.post(boost::bind(&chat_client::do_close, this));
        }

    private:

        void handle_connect(const boost::system::error_code& error)
        {
            //Implementation
        }

        void handle_read_header(const boost::system::error_code& error)
        {
            //Implementation
        }

        void handle_read_body(const boost::system::error_code& error)
        {
            //Implementation
        }

        void do_write(chat_message msg)
        {
            bool write_in_progress = !write_msgs_.empty();
            write_msgs_.push_back(msg);
            if (!write_in_progress)
            {
                boost::asio::async_write(socket_,
                        boost::asio::buffer(write_msgs_.front().data(),
                            write_msgs_.front().length()),
                        boost::bind(&chat_client::handle_write, this,
                            boost::asio::placeholders::error));
            }
        }



        void handle_write(const boost::system::error_code& error)
        {
            //Implementation
        }

        void do_close()
        {
            socket_.close();
        }

    private:
        boost::asio::io_service& io_service_;
        tcp::socket socket_;
        chat_message read_msg_;
        chat_message_queue write_msgs_;
};

写操作是异步的，并且在成员变量write_msgs_和read_msgs_周围没有使用锁。这里不应该存在并发问题吗？
从运行io_service::run的线程中调用post是否安全？那dispatch呢？从未运行io_service::run的线程中进行相同的调用是否安全？
在doSend()中，为什么要将消息推入write_msgs_而不是直接发送？同时在相同的函数中，为什么要检查write_msgs_是否为空，只有当它不为空时才继续发送？write_msgs_.empty() = false是什么意思？如何实现的？
如果do_write()只在一个线程中被调用，那么为什么需要队列来维护发送序列？io_service不会完成手头的任务，然后执行由do_write调用的异步操作吗？在上面提到的示例中，使用dispatch而不是post会有什么区别吗？

- bisarch

嗨Sank，我也在学习asio。你成功编译了你的代码吗？当我尝试聊天示例时，编译器显示：“async_connect”不是“boost :: asio”的成员。（我正在使用asio 1.41.3）。 - Son Do Lenh

@SonDo 我能编译代码。你包含了所有必要的标头文件吗？ - bisarch

嗨@sank，我解决了这个问题。我使用了较旧版本的asio（boost 1.42），其中async_connect属于不同的类（socket）。谢谢。 - Son Do Lenh

聊天示例是异步的，但不是并发的。这是典型的反应器。 - evoskuil

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Igor R. · Accepted Answer

虽然写入是异步的，但这里没有多线程： do_write() 在一个线程中被调用。当然，发送的缓冲区必须在完成处理程序被调用之前保持活动和不变。
可以从任何线程调用 post() 和 dispatch()。请阅读 io_service 文档中的“线程安全”部分。
如果正在进行 async_write 操作，并且您再次在同一套接字上调用 async_write，则数据发送的顺序未定义。换句话说，数据将会混乱。最简单的解决方法是创建消息队列：每次完成 async_write 后，发出另一个 async_write。（顺便说一下，对于 async_read，也适用同样的方法。）为什么 write_msgs_.empty() = false 意味着正在进行写操作？因为只要 write_msgs_ 不为空，handle_write（上一个 async_write 的完成处理程序）就会发出另一个 async_write。当 write_msgs_ 为空时，该循环会停止。
请参阅文档中有关 async_write 的说明：

此操作是通过对流的 async_write_some 函数进行零个或多个调用来实现的，并称为组合操作。程序必须确保在此操作完成之前，流不执行任何其他写操作（如 async_write、流的 async_write_some 函数或执行写操作的任何其他组合操作）。

至于 dispatch 和 post 的区别 - 就我所看到的，以上示例中它们是可以互换的。如果我们不希望被发布的函数对象同步调用，则使用 post 是必要的。