Thread Synchronization Queue with Boost

介绍:当开发一个多线程程序时,同步是一个很大的问题。如果你的程序需要数据流包,那么用队列是个好办法。

你可以在 http://www.boost.org/ 发现 boost 库和文档,从它的网站可以看出用boost的优势:

In a word, Productivity. Use of high-quality libraries like Boost speeds initial development, results in fewer bugs, reduces reinvention-of-the-wheel, and cuts long-term maintenance costs. And since Boost libraries tend to become de facto or de jure standards, many programmers are already familiar with them.

下面介绍用boost synchronization class(boost 同步类)来实现。

代码实现:

在例子中,用了线程同步模型来说明producer-consumer(生产者--消费者模型),producer线程创建数据并插入到队列中,consumer线程使用数据并从队列中删除数据。使用了mutex对象来保持两个线程的同步。

用不同的解决方法来实现线程的同步队列,然后比较了它们的优势与不足。

  1. SynchronizedDequeue: is a double-ended queue, implemented with STL deque.
  2. SychronizedVector: is a ring or cycle queue, implemented with STL vector.
  3. SychronizedVectorNB: is the no-blocking version of SychronizedVector.

头文件和接口定义:

Thread Synchronization Queue with BoostCode

接口实现:

SynchronizedDequeue有动态的队列大小,好处是如果producer比consumer快,没有数据会丢失,全部的数据将被consumer接收。不足是受内存更大的影响。当要插入队列时分配内存,当consumer线程接收到数据后释放内存。因为会出现内存分配和释放多次,降低了对在同一过程中更大的内存回收。

Thread Synchronization Queue with BoostCode

 

SychronizedVector使用了固定大小的队列来避免内存开销,但当有新数据来,它会覆盖旧数据,并从队列中刷新出去。

Thread Synchronization Queue with BoostCode

 

SychronizedVectorNB不会被阻塞,无论是生产者还是消费者线程。优点在于,如果有一些其他activity需要被处理在队列访问线程的过程中,那么non-block将保证响应时间。当线程试图拥有该mutex对象,上述两个队列可以阻塞线程。如果一个线程拥有mutex,那么发生exception时,其他线程也将被阻塞。缺点是,当它不能拥有lock,添加数据到队列时可能失败,那么caller需要再次添加相同的数据。

Thread Synchronization Queue with BoostCode

 

下面是producer线程代码:

Thread Synchronization Queue with BoostCode

下面是consumer线程代码:
Thread Synchronization Queue with BoostCode


下面是main线程代码:

Thread Synchronization Queue with BoostCode

在测试代码中,创建了五个producers,五个consumers和五个队列。每个producer都有其伙伴consumer通过使用相同的队列链接。可以验证,如果创建的每个数据包的数据,都是consumer线程通过它的数据包ID处理的。

原英文链接:http://www.codeproject.com/Articles/442452/Thread-Synchronization-Queue-with-Boost

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