Strands: 使用没有显式锁定的线程(Strands: Use Threads Without Explicit Locking)

Boost.Asio

Strand定义为事件处理程序的严格顺序调用（即没有并发调用）。使用Strand允许在多线程程序中执行代码，而无需显式锁定（例如，使用互斥）。

如以下替代方法所示，Strand可以是隐式或显式的：

• 仅从一个线程调用io_context::run()意味着所有事件处理程序都在隐式链中执行，因为io_context保证仅从run()内部调用处理程序。
• 如果存在与连接关联的单个异步操作链（例如，在半双工协议实现，如HTTP），也不可能同时执行处理程序。这是一个隐式链。
• 显式的strand是strand<>或io_context::strand的实例。所有事件处理程序函数对象都需要使用boost::asio::bind_executor()绑定到strand或者通过strand对象以其他方式发布/调度。

对于组合异步操作，如async_read()或async_read_until()，如果完成处理程序通过strand，则所有中间处理程序也应该经历相同的strand。这是确保调用方和组合操作之间共享的任何对象的线程安全访问（在async_read()的情况下，它是套接字，调用方可以close()）取消操作）。

为此，所有异步操作都使用get_associated_executor函数获取处理程序的关联执行器。例如：

    boost::asio::associated_executor_t<Handler> a = boost::asio::get_associated_executor(h);

关联的执行器必须满足执行器的要求。异步操作将使用它提交中间处理程序和最终处理程序以执行。

通过指定嵌套类型executor_type和成员函数get_executor()，可以针对特定处理程序类型自定义执行器：

class my_handler
{
public:
  // Custom implementation of Executor type requirements.
  typedef my_executor executor_type;
  // Return a custom executor implementation.
  executor_type get_executor() const noexcept
  {
    return my_executor();
  }
  void operator()() { ... }
};

在更复杂的情况下，associated_executor模板可能直接偏特化：

struct my_handler
{
  void operator()() { ... }
};
namespace boost { namespace asio {
  template <class Executor>
  struct associated_executor<my_handler, Executor>
  {
    // Custom implementation of Executor type requirements.
    typedef my_executor type;
    // Return a custom executor implementation.
    static type get(const my_handler&,
        const Executor& = Executor()) noexcept
    {
      return my_executor();
    }
  };
} } // namespace boost::asio

boost::asio::bind_executor()函数是一个助手，用于将特定执行器对象（如strand）绑定到完成处理程序。这个绑定自动关联一个执行器，如上所示。例如，要将strand绑定到完成处理程序，我们只需编写：

my_socket.async_read_some(my_buffer,
    boost::asio::bind_executor(my_strand,
      [](error_code ec, size_t length)
      {
        // ...
      }));

另请参阅

associated_executor, get_associated_executor, bind_executor, strand, io_context::stand, 教程定时器.5, HTTP服务器 3 示例。

Copyright © 2003-2020 Christopher M. Kohlhoff

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