线程体系结构问题C++消息传递

首先,您需要一个包含监视器类的锁定库,该类能够:

• 获取锁,保证互斥,即任何时候只有一个线程可以持有锁
• 在锁上休眠,这意味着暂时释放锁,并一直休眠到可以重新获取锁为止
• 在锁上发出信号,通知休眠线程应该唤醒并重新获取锁。只能在握住锁的同时发出锁上的信号。这意味着该信号永远不会立即唤醒其他线程。通常,发信号的线程会发出信号,然后立即释放锁,允许刚刚发出信号的线程唤醒。醒来的效果是阻塞调用返回睡眠,并重新获得锁。

因此,有了某些库中提供的功能,您需要实现一个安全服务器代理,该代理使用异步安全服务器来实现同步服务。当同步 authenticate() 函数在某个线程(表示为线程1)中调用,应该这样做:

1. 代理获取锁
2. 代理向安全服务器发送请求消息
3. 代理进入睡眠状态,等待结果,线程1现在被阻塞,锁可用
4. 安全服务器计算结果
5. 安全服务器向代理发送带有结果的消息
6. 在线程2中调用了代理消息处理程序函数,但线程1仍被阻止
7. 代理获取线程2中的锁
8. 代理从消息中检索结果并将其存储在成员变量中
9. 代理向锁发出信号,导致线程1在睡眠时阻塞以尝试唤醒,但它不能,因为线程2仍然持有锁(在 sleep() 函数,线程2现在在调用获取锁时被阻止)
10. 代理消息处理程序释放其锁
11. 线程1中的睡眠调用重新获取锁并返回
12. 然后线程1中的同步函数立即释放其锁并返回结果

最后一部分,线程1重新获取锁只是为了立即释放锁,这似乎没有意义,但这很重要,因为这确保了消息处理程序在同步函数继续之前完成。

在伪代码中,它实际上看起来比您预期的要简单得多:

class SecutityProxy
{
public:
    SecutityProxy( SecurityServer& server ) : m_server(server)
    {}
    Result authenticate( username, password )
    {
        m_monitor.lock();
        m_server.send_message( username, password );
        m_monitor.sleep();
        m_monitor.unlock();
        return m_result;
    }
    void message_received( message )
    {
        m_monitor.lock();
        m_result = message;
        m_monitor->signal();
        m_monitor.unlock();
    }
private:
    SecurityServer& m_server;
    Monitor m_monitor;
    Result m_result;
};

请注意,此实现一次不能处理多个请求!为了处理多个并发请求,您需要能够存储多个结果。您还需要存储对应于每个请求的线程的线程句柄。在消息处理程序中,您需要找出哪个线程阻塞了任何给定的请求,然后在 signal() 调用时,锁定库必须支持此操作。

还请注意,强烈建议实现RAII类来处理 lock() 和 unlock() 在监视器上调用。

想必,您会阻止对安全服务器的异步调用,以有效地使其同步。

在发起登录检查的函数中,在发送消息以请求对某些内容进行检查块之后。Windows事件将起作用,布尔标志和 boost::condition_variable 或a boost::unique_future 。

在从安全服务器接收响应消息的代码中,设置事件、未来或标志/条件变量。然后,这将唤醒初始函数,并允许它向初始调用方返回适当的响应。