分布式队列和动态任务调度器的设计接口.docxVIP

6. 线程池的实现 共享资源计算的分解 共享资源的设计思路 1.线程分组竞争模式 2. 线程随机竞争模式 3.条件同步模式 4. 批量私有化处理模式 5. 数据本地化 相关解决思路的数据结构： 1. 串行队列，环行队列（缺点：空间不足时，重新扩大空间后需要复制数据，复制大量数据很费时间）， 2．有既能将队列动态扩大，又不需要复制数据的队列结构吗？ 动态环行队列：多个环行队列组成的缘故动态环行队列。（用于管理内存碎片） 上面这两种队列都是适用于单个线程内使用的情形。如果有多个线程要操作队列，上述队列是不能提供数据竞争的安全的。 要想让队列在多个线程操作的情形下取得安全，必须使用加锁、解锁等同步操作。 3. 支持同步的共享队列 （1）要理解 竞争资源（硬件、软件（变量，队列，数组，链表等）） 线程，资源竞争，信号量，互斥、同步，锁，原子操作 共享队列的进队和出队操作仅仅是在串行队列的进队和出队基础上进行了锁保护，队列判空和满时也必须加锁，以避免线程同时操作串行队列内的数据结构。 4. 偷取的共享队列（队列判空和满时不必须加锁） 设置两个标志变量来表示队列为空和满，使用原子操作改变标志变量的值。 在分布式队列和任务调度器的设计和实现中需要用到偷取的共享队列。 5. 队列池 如何避免共享队列资源的集中式锁竞争的现象？ 解决方案：队列池。 将一个队列变成多个子队列，每个子队列带一把锁，多个共享子队列组成的复合数据结构称为队列池。 队列池的操作有：单进单出操作、多进多出操作 线程分组竞争模式，线程随机竞争模式 队列池的优点：缩减了队列空满判断时的同步操作 缺点：无法减少进队和出队操作中的同步操作，解决方案：分布式队列 7. 分布式队列的设计和实现 主要思想是，共享数据本地化，线程池。 带有私有化操作的分布式队列 7. 多核下任务调度器 静态任务图调度器 动态任务调度 非嵌套任务调度 任务分组 任务分组调度 嵌套任务调度 请大家自学C++模板 设计方案 设计并实现一个自动释放锁功能的类CScopedLock（已经有代码，大家会用就可以） 接口如下： 设计并实现一个可以获取和释放锁功能的类CFastLock #define FASTLOCK CRITICAL_SECTION #define FastLockInit(x) InitializeCriticalSection(x) #define FastLockAcquire(x) EnterCriticalSection(x) #define FastLockTryAcquire(x) TryEnterCriticalSection(x) #define FastLockRelease(x) LeaveCriticalSection(x) #define FastLockClose(x) DeleteCriticalSection(x) class CFastLock { private: FASTLOCK m_Lock; public: CFastLock(); ~CFastLock(); void Acquire(); int TryAcquire(); void Release(); void Release(UINT uType) {}; //空的函数，主要是保持和CScopedLock类的兼容性 }; CFastLock::CFastLock() { FastLockInit(m_Lock); } CFastLock::~CFastLock() { FastLockClose(m_Lock); } void CFastLock::Acquire() { FastLockAcquire(m_Lock); } int CFastLock::TryAcquire() { int nRet; nRet = FastLockTryAcquire(m_Lock); return nRet; } void CFastLock::Release() { FastLockRelease(m_Lock); } 在CFastLook的基础上，实现CScopedLock template class T class CScopedLock { private: T *m_pLock; UINT m_uType; public: //构造函数为CFastLock, CSpinLock而使用 CScopedLock(T l) : m_uType(0) { m_pLock = l; m_pLock-Acquire(); };