c++实战篇(二)——基于自旋锁实现的日志服务模块

前言

日志模块一直是服务端开发比较重要的部分,而在实际应用中向日志中进行写入的操作往往不是单线/进程的,而在多进/线程中如何实现对共享资源的保护,就成了一个比较重要的问题,而在实际开发中我们常常会利用锁机制来实现对共享内存的保护,而今天我们所要介绍的就是基于自旋锁实现的日志系统模块。

自旋锁的实现以及选择自旋锁的原因

对于什么是自旋锁,博主在上一篇文章中已经有过介绍,这里就不做赘述了,如果大家有兴趣的话可以去看看我的那篇文章:
C++实战篇(一)——自旋锁的使用
今天由于需求,我对代码进行了重写,代码如下;

class spinlock_mutex  //自旋鎖
{
private:atomic_flag flag;spinlock_mutex(const spinlock_mutex&) = delete;spinlock_mutex& operator=(const spinlock_mutex) = delete;
public:spinlock_mutex() {flag.clear();}void lock()           // 加锁。{while (flag.test_and_set()) //判断是否可以获取到锁;}void unlock()      // 解锁。{flag.clear();}
};

至于为什么我们在日志系统里面会选用自旋锁而不是使用互斥锁,主要我们可以分析一下,在日志模块中,什么是核心需要,是IO操作,而每一次的IO操作的时间其实很短,使用互斥锁需要对阻塞的线/进程频繁的唤醒与阻塞,造成资源的不必要浪费,所以这里我们选择采用自旋锁来加锁比较合适。

日志模块的实现

头文件部分(test.h)

#include "_cmpublic.h"
#include "_public.h"
#include <thread>using namespace std;
using namespace idc;class spinlock_mutex  //自旋鎖
{
private:atomic_flag flag;spinlock_mutex(const spinlock_mutex&) = delete;spinlock_mutex& operator=(const spinlock_mutex) = delete;
public:spinlock_mutex() {flag.clear();}void lock()           // 加锁。{while (flag.test_and_set());}void unlock()      // 解锁。{flag.clear();}
};class clogfile
{
private:ofstream fout; //日志文件的操作类string m_filename; //日志文件名ios::openmode m_mode; //文件的打开方式int m_maxsize; // 单个日志文件的最大大小,超过该值就切换日志bool m_enbuff; //是否启用缓冲bool m_backup; //是否自动切换日志spinlock_mutex m_lock; //自旋锁public:clogfile(int maxsize=100){m_maxsize=maxsize;}bool open(const string& filename,ios::openmode mode=ios::app,const bool enbuff=false,const bool back_up=true);template <typename ...Args>bool write(const char* fmt,Args... args){if (!fout.is_open()){return false;}back_up(); //查看是否要进行换页操作m_lock.lock();fout<<ltime1()<<" "<<sformat(fmt,args...)<<endl; //输入时间以及日志内容m_lock.unlock();return fout.good();}template <typename T>clogfile& operator<<(const T& value){m_lock.lock();fout<<value;m_lock.unlock();return *this;}void close(){fout.close();}~clogfile(){close();}private:bool back_up();
};

main函数及相关函数的实现

#include "test.h"using namespace std;
using namespace idc;clogfile logfile;      // 创建日志对象。void func()
{for (int ii=0;ii<50;ii++){logfile.write("第%d个超女开始表演...",ii);     // 表演前,写一行日志,...表示正在表演中。logfile << "ok.\n";                                          // 表演完成后,写入ok。}
}int main()
{thread t1(func);thread t2(func);// 打开日志文件。if (logfile.open("/tmp/log/demo42.log",ios::app,false)==false){printf("logfile.open(/tmp/log/demo42.log) failed.\n");  return -1;}logfile.write("程序开始运行。\n");t1.join();t2.join();logfile.write("程序运行结束。\n");
}bool clogfile::open(const string& filename,ios::openmode mode,const bool enbuff,const bool back_up)
{if (!fout.is_open()){fout.close();}m_filename=filename;m_mode=mode;m_backup=back_up;m_enbuff=enbuff;newdir(m_filename,true);fout.open(m_filename,m_mode);if(enbuff==false){fout<<unitbuf;}return fout.is_open();
}bool clogfile::back_up()
{if(m_backup==false){return true;}if(!fout.is_open()){return false;}if(fout.tellp()>m_maxsize*1024*1024){m_lock.lock();fout.close();string ffilename=m_filename+ltime1();rename(m_filename.c_str(),ffilename.c_str());fout.open(m_filename,m_mode);if(m_enbuff==false){fout<<unitbuf;}m_lock.unlock();}return true;
}

makefile:

all: testtest: test.cpp g++ -pthread -o test test.cpp _public.cpp -std=c++11clean:rm -f test

补充
这里的命名空间namespace idc以及_public.h_public.cpp是博主自己封装的工具库,不便公开,这里只展示与上述代码相关的部分:

  • newdir函数
 bool newdir(const string &pathfilename, const bool bisfilename){if (pathfilename.empty()){return false;}int pos = 1;while (true){int pos1 = pathfilename.find('/', pos);if (pos1 == string::npos){break;}pos = pos1 + 1;string dir = pathfilename.substr(0, pos1);if (access(dir.c_str(), F_OK) == -1){if (mkdir(dir.c_str(), 0777) == -1){return false;}}}if (bisfilename == false){if (access(pathfilename.c_str(), 0) == -1){if (mkdir(pathfilename.c_str(), 0755) == -1){return false;}}}return true;}bool renamefile(const string &oldfilename, const string &newfilename){if (access(oldfilename.c_str(), 0) == -1)return false;if (newdir(newfilename, true) == false){return false;}if (rename(oldfilename.c_str(), newfilename.c_str()) == -1){return false;}return true;}
  • sformat函数,用于格式化输出
template <typename... Args>string sformat(const char *fmt, Args... args){string str;int len = snprintf(nullptr, 0, fmt, args...); // 得到格式化后字符串的长度。if (len < 0)return str; // 如果调用snprintf失败,返回-1。if (len == 0)return str; // 如果调用snprintf返回0,表示格式化输出的内容为空。;str.resize(len);                          // 为string分配内存。snprintf(&str[0], len + 1, fmt, args...); // linux平台第二个参数是len+1,windows平台是len。return str;}

输出结果:

root@iZuf6ckztbjhtavfplgp0dZ:/tmp/log# cat demo42.log
2024-04-21 13:39:36 程序开始运行。2024-04-21 13:39:36 第0个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第1个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第2个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第3个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第4个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第5个超女开始表演...
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ok.
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ok.
2024-04-21 13:39:36 第8个超女开始表演...
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ok.
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ok.
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ok.
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2024-04-21 13:39:46 程序运行结束。root@iZuf6ckztbjhtavfplgp0dZ:/tmp/log# cat demo42.log
2024-04-21 13:39:36 程序开始运行。2024-04-21 13:39:36 第0个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:39:36 第1个超女开始表演...
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ok.
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2024-04-21 13:39:46 程序运行结束。2024-04-21 13:46:40 程序开始运行。2024-04-21 13:46:40 第0个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第1个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第2个超女开始表演...
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2024-04-21 13:46:40 第13个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第14个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第15个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第16个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第17个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第18个超女开始表演...
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2024-04-21 13:46:40 第23个超女开始表演...
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2024-04-21 13:46:40 第24个超女开始表演...
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2024-04-21 13:46:40 第25个超女开始表演...
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2024-04-21 13:46:40 第27个超女开始表演...
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ok.
2024-04-21 13:46:40 第46个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第47个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第48个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 第49个超女开始表演...
ok.
2024-04-21 13:46:40 程序运行结束。

结语

今天的有关内容就到此为止啦,有问题的话欢迎在评论区评论,大家可以集思广益,如果你觉得博主的内容对你有帮助,欢迎三连一下和订阅专栏
如果博主文章里面有什么错误页欢迎斧正(毕竟博主页只是个小蒟蒻鸡),好了,大家下篇文章见!

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在美国站群服务器部署时如何保障从253个IP到1000个IP的无缝扩展? 在当今企业的数字化转型中&#xff0c;服务器的部署和管理成为了保证业务连续性和拓展性的关键。尤其对于站群服务器来说&#xff0c;随着企业业务的增长和市场的扩展&#xff0c;需要从较小规模的253个IP地址…

AWTK 异形进度条控件发布

异形进度条控件。通过多边形来定义进度条的形状。 代码地址&#xff1a;https://gitee.com/zlgopen/awtk-widget-progress-polygon 特性 通过多边形定义进度条的形状支持通过图片来定义进度条的背景支持通过图片来定义进度条的前景 使用图片填充比使用颜色填充消耗更多的内…

Debezium分享系列之:Debezium2.6稳定版本设置SQL Server数据库

Debezium分享系列之:Debezium2.6稳定版本设置SQL Server数据库 一、在 SQL Server 数据库上启用 CDC二、在 SQL Server 表上启用 CDC三、验证用户是否有权访问 CDC 表四、SQL Server Always On五、SQL Server 捕获作业代理配置对服务器负载和延迟的影响六、SQL Server 捕获作业…

速盾:常见的DDOS攻击类型有哪些?

DDoS&#xff08;分布式拒绝服务&#xff09;攻击是一种通过使目标系统超负荷而使其无法正常工作的网络攻击手段。在这种攻击中&#xff0c;恶意攻击者使用多个主机或设备&#xff08;也被称为僵尸网络或机器人网络&#xff09;来同时向目标系统发送大量的网络流量&#xff0c;…

数据结构练习-线性表定义与基本操作

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. 线性表是( )。 A.一个有限序列&#xff0c;可以为空 B. 一个有限序列&#xff0c;不可以为空 C. 一个无限序列&#xff0c;可以为空…

第三次国土调查数据库字母缩写代表含义

CCWJQ拆除未尽区&#xff0c;CJDCQ村界调查区&#xff0c;CJDCQJX村界调查区界线&#xff0c;CLKZD测量控制点&#xff0c;CSKFBJ城市开发边界&#xff0c;CZCDYD城镇村等用地&#xff0c;DGX等高线&#xff0c;DLTB地类图斑&#xff0c;DZGY地质公园&#xff0c;FJMSQ风景名胜…

【一般排查思路】针对银河麒麟高级服务器操作系统磁盘空间已满

1. 本身磁盘空间已满 有时候我们会看到服务器上有提示“设备上没有空间”&#xff0c;如图1。 图 1 如果是磁盘本身空间已满&#xff0c;我们可以借助du工具来排查&#xff0c;比如首先cd / 切换到根目录&#xff0c;然后 du -sh * | sort -rh | head -n 3查看空间占用最大的…

【Unity】苹果(IOS)开发证书保姆级申请教程

前言 我们在使用xcode出包的时候&#xff0c;需要用到iOS证书(.p12)和描述文件(.mobileprovision) 开发证书及对应的描述文件用于开发阶段使用&#xff0c;可以直接将 App 安装到手机上&#xff0c;一个描述文件最多绑定100台测试设备 1.证书管理 进入网站Apple Developer &…

面向对象-其他(多态、类)

目标 面向对象三大特性类属性和实例属性类方法和静态方法 一. 面向对象三大特性 封装 将属性和方法书写到类的里面的操作即为封装封装可以为属性和方法添加私有权限 继承 子类默认继承父类的所有属性和方法子类可以重写父类属性和方法 多态 传入不同的对象&#xff0c;产生不…

【C++】STL-vector模拟实现

目录 1、vactor的模拟实现 1.1 成员变量 1.2 size、capacity 1.3 迭代器 1.4 构造、析构、拷贝构造、operator 1.5 push_back、pop_back、reserve 1.6 operator[] 1.7 insert、erase 1.8 resize 2、使用memcpy拷贝问题 1、vactor的模拟实现 1.1 成员变量 vector是顺…

架构师系列-Nginx、OpenResty(一)- 基本使用配置

Nginx 模块 高度模块化的设计是 Nginx 的架构基础&#xff0c;Nginx 服务器被分解为多个模块&#xff0c;每个模块就是一个功能模块&#xff0c;只负责自身的功能&#xff0c;模块之间严格遵循“高内聚&#xff0c;低耦合”的原则。 核心模块 核心模块是 Nginx 服务器正常运行…

数据库系统原理实验报告4 | 数据完整性

整理自博主本科《数据库系统原理》专业课自己完成的实验报告&#xff0c;以便各位学习数据库系统概论的小伙伴们参考、学习。 专业课本&#xff1a; ———— 本次实验使用到的图形化工具&#xff1a;Heidisql 目录 一、实验目的 二、实验内容 1、建表 2、对1题中创建的Stud…

<计算机网络自顶向下> 无连接传输UDP

UDP&#xff1a;User Datagram Protocol “尽力而为”的服务 报文可能丢掉或者乱序好处&#xff1a; 效率高&#xff08;不建立连接无拥塞控制和流量控制【应用->传输的速率主机->网络的速率】&#xff09;报文段的头部很小&#xff08;开销小&#xff09;UDP被用于 流媒…

JVM常见的垃圾回收器

1、回收方法区&#xff1a; 方法区回收价值很低&#xff0c;主要回收废弃的常量和无用的类。 方法区中的存储&#xff1a; 方法区中存储的是加载的类的信息&#xff0c;常量&#xff0c;静态变量&#xff0c;即时编译后的代码等数据&#xff0c;所以回收的对象也就是这些内…