ACE网络编程思考（三）

3 ACE 的意义
ACE 对于面向对象、设计模式和网络编程具有重大历史和现实意义。

ACE 诞生之时，正是 90 年代初期面向对象技术的高速发展期，ACE 一定程度上是作为面向对象技术的成功案例来宣传的。

在 1994 年前后，Unix 分为两个阵营，AT&T 的 SVR4 与 BSD 的 BSD4.x，这两家的 IO multiplexing 不完全兼容。比如 SVR4 提供 poll 调用，而 BSD 提供 select 调用。ACE 当时的宣传点之一是用面向对象技术屏蔽了两个平台的差异，提供了统一的 Reactor 接口。

【接下来，poll 在 1996 年 9 月 7 号加入 NetBSD，并随 NetBSD 1.3 于 1998 年 1 月 4 号发布。随后 FreeBSD 3.0 也支持 poll，1998 年 10 月发布。Linux 很早就支持 select，从 2.1.23 内核起支持 poll，发布日期为 1997 年 1 月 26 号。也就是说，到了 1998 年，平台差异被暂时抹平了。随后 epoll、/dev/poll、kqueue 以性能为名，再次扩大了平台差异。当然，Windows 至今不支持 poll。】

ACE 的设计似乎过于强调面向对象的灵活性，一些不该使用虚函数的地方也提供了定制点，比如 ACE_Timer_Queue 就应是个具体类，而不是允许用户 override schedule/cancel/expire 之类的操作。面向对象中，“继承”的目的是为了被复用，而不是去复用基类的代码。

查其文献，Reactor 在 1993 年登上《C++ Report》杂志的时候，文章标题还比较朴素，挂着“面向对象”的旗号：

《The Reactor: An Object-Oriented Interface for Event-Driven UNIX I/O Multiplexing (Part 1 of 2)》
《The Object-Oriented Design and Implementation of the Reactor: A C++ Wrapper for UNIX I/O Multiplexing (Part 2 of 2)》
转眼到了 1994 年，也就是《设计模式》成书的那一年，Douglas 开始写文章言必称 pattern：

Reactor 变成了 pattern，收录于《Pattern Languages of Program Design》一书（An Object Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handles for Synchronous Events）。这篇文章比前面两篇难懂，如果直接阅读的话。
Acceptor 是 pattern （A Design Pattern for Passively Initializing Network Services），
Connector 也是 pattern（A Design Pattern for Actively Initializing Network Services），
Proactor 还是 pattern（An Object Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handlers for Asynchronous Events），
居然连 Thread-Specific Storage 都成了 pattern（An Object Behavioral Pattern for Accessing per-Thread State Efficiently）。
还有 Non-blocking Buffered I/O，也是 pattern （An Object Behavioral Pattern for Communication Gateways）。
似乎 "pattern" 这个字样成了发文章的通行证，这股风气直到 2000 左右才刹住。之后这些论文集结出版，以《Pattern-Oriented Software Architecture》为名出了好几本书，ACE 的内容主要集中在第二卷。（请留意，原来的提法是 Object-Oriented，现在变成了 Pattern-Oriented，似乎软件开发就应该像糖果厂生产绿豆糕，用模子一个个印出来完事。）

ACE 就像一个 pattern 大观园，保守估计有 10 来种 patterns 藏身其中，形成了一套模式语言（《Applying a Pattern Language to Develop Application-level Gateways》），这还不包括 GoF 定义的一般意义下的 OO pattern。

通过 ACE 来学习网络编程，那是本末倒置，因为它教不了你任何 UNP 以外的知识。（Windows 网络编程？）

然而，如果要用面向对象的方式来搞网络编程，那么 ACE 的思想（而不是代码）是值得效仿的，毕竟它饱含了 Douglas Schmidt 等学者的心血与智慧。学得好的例子有 Apache Mina、JBoss Netty、Python Twisted、Perl POE 等等。

这就是我说“学之者生，用之者死”的含义。

4 ACE 文献导读
Douglas Schmidt 写了很多 ACE 的文章，其中不乏内容相近的作品。读他的文章，首选发表在技术杂志上的文章（比如 C++ Report），而不是发表在学术期刊或会议上的论文。前者的写作目的是教会读者技术，后者则往往是展示作者的新思路新想法，技术文章比学术论文要好读得多。

由于当时面向对象技术尚在发展，Douglas 文章里的图形很有特色，不是现在规范的 UML 图（那会儿 UML 还没定型呢），而是像变形虫一样的类图（经 pinxue 指出，这种图是 Grady Booch 发明的），放在一堆文献里也很容易认出来。

如果要用 ACE 的代码来验证文章的思路，我建议阅读和文章同时期的 4.0 版本代码，代码风格比较统一，代码量也不大，便于理解。

下面介绍几篇有代表性的论文。

1993 年 12 月第 11 届 SUG 会议，《The ADAPTIVE Communication Environment: Object-Oriented Network Programming Components for Developing Client/Server Applications》，获得最佳学生论文奖。这是我找到的最早一篇以 ACE 为题的论文。
1994 年 6 月第 12 届 SUG 会议，《The ADAPTIVE Communication Environment: An Object-Oriented Network Programming Toolkit for Developing Communication Software》，获得最佳学生论文奖。
以上两篇文章实际上内容基本相同，都是对 ACE 的概要介绍，看第二篇即可，第一次没看懂也没关系。

剩下要看的是一篇 Socket OO 封装、四篇 Reactor、三篇 Acceptor-Connector、一篇 Proactor。这些文章前面大多都给了链接，其余的这里补充一下：

IPC_SAP: A Family of Object-Oriented Interfaces for Local and Remote Interprocess Communication
The Design and Use of the ACE Reactor
Acceptor and Connector -- A Family of Object Creational Patterns for Initializing Communication Services  这篇论文其实可以不用看，因为它不过是把前面两篇发表在 C++ Report 上的文章合到了一起。
不想看这 10 篇论文的话，读中译本《C++ 网络编程 第1卷》《C++ 网络编程 第2卷》《ACE 程序员指南》也行，翻译质量都不错。

5 设想中的 C++ 网络库
与文章主旨无关，略。



我觉得网络库要解决现实的问题，满足现实的需要，而不是把 features/patterns 堆在那里等别人来用。应该先有应用，再提炼出库。而不是先造库，然后寻求应用。