本文展示开源C语言库Melon中的I/O线程模型。在Melon中存在三种线程模型,本篇仅对I/O线程模型进行说明。
关于 Melon 库,这是一个开源的 C 语言库,它具有:开箱即用、无第三方依赖、安装部署简单、中英文文档齐全等优势。
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简介
首先简单介绍一些什么是I/O线程模型。这一话题将引入图形界面或移动APP开发进行说明。
在常规的涉及网络通信的图形界面客户端程序(如微信、QQ等等)中,客户端既要负责界面展示,也要负责网络数据传输。然而网络传输操作实际上是会存在拥塞和丢包等不稳定因素,因此就存在了阻塞通信与非阻塞通信。在图形界面的程序开发中,很多图形接口的使用与非阻塞I/O很难融合于一个线程内。因此,如果一个线程即负责图形渲染,又负责IO通信,则会出现界面卡顿甚至卡死。
很显然,这样的人机交互界面很不友好,因此就出现了渲染与IO分离,分为了两个线程。即主线程做界面渲染,子线程做IO通讯。这也就是I/O线程这一名词的由来。
Melon支持I/O线程模型不仅仅是为了图形界面开发的需要,也是为了兼顾一些中间件的开发需要。下面我们来一起看一下其使用。
使用
我们先给出代码,再进行说明。
#include "mln_iothread.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>static void msg_handler(mln_iothread_t *t, mln_iothread_ep_type_t from, mln_iothread_msg_t *msg)
{mln_u32_t type = mln_iothread_msg_type(msg);printf("msg type: %u\n", type);
}static void *entry(void *args)
{int n;mln_iothread_t *t = (mln_iothread_t *)args;while (1) {n = mln_iothread_recv(t, user_thread);printf("recv %d message(s)\n", n);}return NULL;
}int main(void)
{int i, rc;mln_iothread_t t;struct mln_iothread_attr tattr;tattr.nthread = 1;tattr.entry = (mln_iothread_entry_t)entry;tattr.args = &t;tattr.handler = (mln_iothread_msg_process_t)msg_handler;if (mln_iothread_init(&t, &tattr) < 0) {fprintf(stderr, "iothread init failed\n");return -1;}for (i = 0; i < 1000000; ++i) {if ((rc = mln_iothread_send(&t, i, NULL, io_thread, 1)) < 0) {fprintf(stderr, "send failed\n");return -1;} else if (rc > 0)continue;}sleep(1);mln_iothread_destroy(&t);sleep(3);printf("DONE\n");return 0;
}
main
中的流程大致如下:
- 初始化I/O线程
- 对I/O线程发送100万次消息
- 休眠1秒钟
- 销毁I/O线程
- 休眠三秒钟
- 输出完成并退出
这里对I/O线程初始化说明一下:
struct mln_iothread_attr {mln_u32_t nthread; //拉起几个I/O线程mln_iothread_entry_t entry; //I/O线程入口函数void *args; //I/O线程入口参数mln_iothread_msg_process_t handler; //消息处理函数
};
消息处理函数handler
是当主线程或I/O线程调用mln_iothread_recv
接收到消息后被调用,用于让用户自定义对消息的处理。
本例中,I/O线程死循环调用mln_iothread_recv
接收从主线程发来的消息,然后在该函数中调用回调msg_handler
来处理主线程发来的消息。
同时,可以看到初始化属性结构中包含一个名为nthread
的属性,表示I/O线程可以有多个。而Melon中的事件分发模型(mln_event.h
)是支持多线程的,因此利用I/O线程模型可以实现:基于同一个事件分发模型,多线程处理事件分发模型上的事件的能力。
除此之外,mln_iothread_send
还支持了阻塞发送和非阻塞发送。阻塞发送表示,只有对端线程接收了消息,这个函数才会返回,而非阻塞则是发送后不等待对方接收立即返回。
结语
I/O模型现在在Melang脚本语言启动器中被使用,用于使Melang脚本可以启动多个线程来处理脚本程序,有点类似Go中协程在线程间漂移。
欢迎各位对Melon感兴趣的读者访问其Github仓库。
感谢阅读!