EasyDarwin开源流媒体服务器高性能设计之无锁队列

本文来自EasyDarwin团队Fantasy（fantasy(at)easydarwin.org）

一. EasyDarwin任务队列实现

EasyDarwin的任务队列是通过OSQueue类来组织的，操作方法有

EnQueue（）插入一个节点

DeQueue（）弹出一个节点

外面再经过一层封装，OSQueue_Blocking（），该类对OSQueue的操作都是加锁的，线程池的线程都是各自维护自己的队列，EventContext主循环往里投递事件，线程读取，处理。一边写一边读理论上来讲不需要加锁，但是这里加锁了。

原因是这样的，我们看EnQueue和DeQueue的实现，队列的前后两个队列之间是有联系的，有fNext和fPrev的关系，如果在读的时候，删除了fNext节点，就会出现空指针访问，导致段错误，这个就像是STL迭代器失效。

二. 针对一读一写去锁问题

大家可以学习一下内核的RCU机制，http://blog.csdn.net/nevil/article/details/7718375，通过缓存多份内存的方法避免读写冲突，举个很简单的例子，两个进程需要访问同一片共享内存，为了提高效率，我们不加锁(因为这两个进程都不能阻塞)，A会定时更新共享内存，B会查询内存中的数据，A更新内存的操作不是原子操作，也就是说可能出现A更新一半，或者还没更新刚刚清空内存的时候，B来查询了，这样就会出现错误的结果。于是我们申请两块内存，A写的时候写内存块1，B查询内存块2，然后更换这两块内存的角色，这样就不会有冲突了。

三. EasyDarwin无锁队列实现

实现起来也比较简单，定一个合适长度的任务数组，目前定的是64

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

实现和OSQueue一模一样的接口

GetLength（）获取有效任务个数

EnQueue（）插入任务

DeQueue（）弹出任务

int iread_pos;
int iwrite_pos;
int ivalid_elems; //定义读写位置，和有效元素个数变量。
           

初始化的时候都是0，如果处理的速度大于插入的速度，将不会有冲突，当读的速度小于写的速度的时候(这种情况下，我们认为队列超载，将丢弃任务)，因此实现的时候，只要判断当写位置下一个位置就是读的位置的时候，我们认为写已经超过读一圈了，任务队列已满。具体实现在OSQueue.h中。

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