EasyDarwin開源流媒體伺服器高性能設計之無鎖隊列

本文來自EasyDarwin團隊Fantasy（fantasy(at)easydarwin.org）

一. EasyDarwin任務隊列實作

EasyDarwin的任務隊列是通過OSQueue類來組織的，操作方法有

EnQueue（）插入一個節點

DeQueue（）彈出一個節點

外面再經過一層封裝，OSQueue_Blocking（），該類對OSQueue的操作都是加鎖的，線程池的線程都是各自維護自己的隊列，EventContext主循環往裡投遞事件，線程讀取，處理。一邊寫一邊讀理論上來講不需要加鎖，但是這裡加鎖了。

原因是這樣的，我們看EnQueue和DeQueue的實作，隊列的前後兩個隊列之間是有聯系的，有fNext和fPrev的關系，如果在讀的時候，删除了fNext節點，就會出現空指針通路，導緻段錯誤，這個就像是STL疊代器失效。

二. 針對一讀一寫去鎖問題

大家可以學習一下核心的RCU機制，http://blog.csdn.net/nevil/article/details/7718375，通過緩存多份記憶體的方法避免讀寫沖突，舉個很簡單的例子，兩個程序需要通路同一片共享記憶體，為了提高效率，我們不加鎖(因為這兩個程序都不能阻塞)，A會定時更新共享記憶體，B會查詢記憶體中的資料，A更新記憶體的操作不是原子操作，也就是說可能出現A更新一半，或者還沒更新剛剛清空記憶體的時候，B來查詢了，這樣就會出現錯誤的結果。于是我們申請兩塊記憶體，A寫的時候寫記憶體塊1，B查詢記憶體塊2，然後更換這兩塊記憶體的角色，這樣就不會有沖突了。

三. EasyDarwin無鎖隊列實作

實作起來也比較簡單，定一個合适長度的任務數組，目前定的是64

**#define MAX_QUEUE_ELEMS   64**
CyclicElem elems[MAX_QUEUE_ELEMS];
           

實作和OSQueue一模一樣的接口

GetLength（）擷取有效任務個數

EnQueue（）插入任務

DeQueue（）彈出任務

int iread_pos;
int iwrite_pos;
int ivalid_elems; //定義讀寫位置，和有效元素個數變量。
           

初始化的時候都是0，如果處理的速度大于插入的速度，将不會有沖突，當讀的速度小于寫的速度的時候(這種情況下，我們認為隊列超載，将丢棄任務)，是以實作的時候，隻要判斷當寫位置下一個位置就是讀的位置的時候，我們認為寫已經超過讀一圈了，任務隊列已滿。具體實作在OSQueue.h中。

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