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windows C++ 并行编程-异步消息块(一)

article 2024/11/13 10:22:18

代理库提供了多种消息块类型，使你能够以线程安全的方式在应用程序组件之间传播消息。这些消息块类型通常与 concurrency::send、concurrency::asend、concurrency::receive 和 concurrency::try_receive 等各种消息传递例程配合使用。

本文包含以下各节：

源和目标
消息传播
消息块类型概述
unbounded_buffer 类
overwrite_buffer 类
single_assignment 类
call 类
transformer 类
choice 类
join 和 multitype_join 类
timer 类
消息筛选
消息保留

由于较长，将分四部分讲解完毕。

源和目标

源和目标是消息传递的两个重要参与方。源是指发送消息的通信终结点。目标是指接收消息的通信终结点。可将源视为从中读取的终结点，将目标视为要写入到的终结点。应用程序将源和目标连接在一起以形成消息传递网络。

代理库使用两个抽象类来表示源和目标：concurrency::ISource 和 concurrency::ITarget。充当源的消息块类型派生自 ISource；充当目标的消息块类型派生自 ITarget。充当源和目标的消息块类型派生自 ISource 和 ITarget。

消息传播

消息传播是将消息从一个组件发送到另一个组件的行为。向消息块提供某个消息时，消息块可以接受、拒绝或推迟该消息。每种消息块类型以不同的方式存储和传输消息。例如，unbounded_buffer 类存储无限数量的消息，overwrite_buffer 类一次存储一条消息，而 transformer 类存储每条消息的已更改版本。

当消息块接受消息时，它可以选择性地执行工作，如果该消息块是源，则会将生成的消息传递给网络的另一个成员。消息块可以使用筛选器函数来拒绝它不想要接收的消息。本主题稍后的消息筛选部分将更详细地介绍筛选器。推迟消息的消息块可以保留该消息并在以后再使用它。

代理库允许消息块以异步或同步方式传递消息。当你以同步方式(例如，使用 send 函数)将某个消息传递到消息块时，运行时会阻止当前上下文，直到目标块接受或拒绝该消息。当你以异步方式(例如，使用 asend 函数)将某个消息传递到消息块时，运行时会将该消息提供给目标，如果目标接受消息，则运行时将计划一个异步任务，用于将该消息传播到接收方。运行时使用轻量级任务以协作方式传播消息。有关轻量级任务的详细信息，请参阅任务计划程序。

应用程序将源和目标连接在一起以形成消息传递网络。通常，你会链接网络并调用 send 或 asend 以将数据传递到网络。若要将源消息块连接到目标，请调用 concurrency::ISource::link_target 方法。若要断开源块与目标的连接，请调用 concurrency::ISource::unlink_target 方法。若要断开源块与其所有目标的连接，请调用 concurrency::ISource::unlink_targets 方法。当某种预定义的消息块类型超出范围或被销毁时，它会自动断开与任何目标块的连接。某些消息块类型会限制它们可以写入到的最大目标数。

消息块类型概述

下面简要描述了重要消息块类型的作用。

unbounded_buffer：存储消息队列；

overwrite_buffer：存储一条可以多次写入并从中读取的消息；

single_assignment：存储一条可以一次写入并从中多次读取的消息；

call：收到消息时执行工作；

transformer：收到数据时执行工作，并将该工作的结果发送到另一个目标块。 transformer 类可以作用于不同的输入和输出类型；

choice：从一组源中选择第一条可用消息；

join 和 multitype join：等待从一组源中接收所有消息，然后将这些消息组合成一条消息，供另一个消息块使用；

timer：按固定的间隔向目标块发送消息；

这些消息块类型具有不同的特征，使其适用于不同的情况。下面是部分特征：

传播类型：消息块是充当数据源、数据接收方还是两者；
消息顺序：消息块是否保留发送或接收消息的原始顺序。每个预定义的消息块类型都会保留其发送或接收消息的原始顺序；
源计数：消息块可从中读取的最大源数；
目标计数：消息块可以写入到的最大目标数；

下表显示了这些特征与各种消息块类型的关系。

unbounded_buffer 类

concurrency::unbounded_buffer 类表示通用异步消息传递结构。此类存储先进先出 (FIFO) 消息队列，此消息队列可由多个源写入或从多个目标读取。在目标收到来自 unbounded_buffer 对象的消息时，将从消息队列中删除此消息。因此，虽然一个 unbounded_buffer 对象可以具有多个目标，但只有一个目标将接收每条消息。需将多条消息传递给另一个组件，且该组件必须接收每条消息时，unbounded_buffer 类十分有用。

示例

以下示例使用基本结构来演示如何使用 unbounded_buffer 类。此示例将三个值发送到 unbounded_buffer 对象，然后从该对象读回这些值。

// unbounded_buffer-structure.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
   // Create an unbounded_buffer object that works with
   // int data.
   unbounded_buffer<int> items;

   // Send a few items to the unbounded_buffer object.
   send(items, 33);
   send(items, 44);
   send(items, 55);

   // Read the items from the unbounded_buffer object and print
   // them to the console.
   wcout << receive(items) << endl;
   wcout << receive(items) << endl;
   wcout << receive(items) << endl;
}

该示例产生下面的输出：

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http://www.kler.cn/a/310067.html