5.1 并发模式：概述

5.3 消息队列模式（Message Queuing Pattern）

用途：

异步任务会合

实现：

通过队列消息来同步和共享任务间的信息。

优点：

• 简单，不会出现互斥问题。
• 信息通过值传递，不会导致并发系统中常见的资源损坏问题。
• 可用于多种并发场景，如生产者-消费者、客户端-服务器等。

缺点：

• 可能会导致消息丢失或延迟。
• 需要额外的资源来存储和处理消息。

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5.4 中断模式（Interrupt Pattern）

用途：

快速短事件处理

实现：

通过中断向量表和抽象中断处理器类来实现。

优点：

• 响应快速高效。
• 可原子性处理中断，不会影响其他任务的运行。
• 适用于需要快速响应短事件的系统，如实时系统、嵌入式系统等。

缺点：

• 可能导致中断的丢失或延迟。
• 需要对中断处理器类进行编程，增加了系统的复杂性。

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5.5 保护调用模式（Guarded Call Pattern）

用途：

同步任务会合

实现：

通过信号量保护跨线程边界的资源访问。

优点：

• 可同步线程间及时的同步或数据交换。
• 通过单个互斥信号量保护所有相关操作，减少了系统的复杂性。
• 适用于需要频繁同步的系统。

缺点：

• 可能会导致死锁。

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5.6 会合模式（Rendezvous Pattern）

用途：

任务会合的泛化

实现：

将多个线程的同步抽象为一个对象本身。

优点：

• 简化了保护调用模式。
• 可同步一组线程或允许一组线程间的数据共享。
• 适用于需要灵活的同步机制的系统。

缺点：

• 可能会导致死锁。

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5.7 循环执行模式（Cyclic Executive Pattern）

用途：

简单任务调度

实现：

通过一个有序列表维护一组线程，循环执行这些线程，然后重新开始。

优点：

• 实现简单。
• 可预测性高。
• 适用于只有少数任务且任务执行时间可预测的系统。

缺点：

• 响应时间不确定。
• 无法满足所有任务的需求。

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5.8 轮询模式（Round Robin Pattern）

用途：

任务调度中的公平性

实现：

采用“公平”调度原则，轮流执行一组线程。

优点：

• 公平性高。
• 适用于所有任务的进展比满足特定截止日期更重要的系统。

缺点：

• 响应时间不确定。
• 无法满足所有任务的需求。

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5.9 静态优先级模式（Static Priority Pattern）

用途：

可调度系统的抢占式多任务处理

实现：

在设计时分配优先级，运行系统时不会动态重新分配优先级。

优点：

• 简单性、可扩展性、可分析性高。
• 适用于大多数实时系统。

缺点：

• 无法满足复杂系统的需求。

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5.10 动态优先级模式（Dynamic Priority Pattern）

用途：

复杂系统的抢占式多任务处理

实现：

根据运行中的变化自动更新任务的优先级。

优点：

• 可满足复杂系统的需求。
• 可实现更高的效率。

缺点：

• 实现复杂。
• 可能导致不公平性。