等待条件的非线程替代方案。 （编辑：前摄器模式与 boost.asio？）

Question

我正在实现一个消息传递算法。当相邻节点在节点上有足够的信息来组成消息（从相邻节点传递到该节点的信息）时，消息就会在相邻节点之间传递。如果我将每个消息设为一个线程并使用 boost::condition 使线程进入睡眠状态，直到所需的信息可用，那么实现就很简单了。

不幸的是 - 我在图中有 100k 个节点，这意味着 300k 个线程。当我询问如何创建那么多线程时，答案是我不应该 - 而是重新设计。

我的问题是：是否有等待条件的标准设计模式？ 也许某种异步控制模式？

编辑：我想我可以用 proacator 模式来做到这一点。 我已编辑标签以包含 boost::asio - 看看是否有人对此有建议。

因此讨论可以是具体的，以下是到目前为止消息的定义方式：

class
Message
{
public:      
  Message(const Node* from, Node* to)
    : m_from(from), m_to(to)
  {}
  void
  operator()()
  {
    m_to->ReceiveMessage( m_from->ComposeMessage() );
  }
private:
  Node *m_from, *m_to;
};

这些消息函子当前是通过 boost::thread 启动的。然后我们有

class Node
{
    Node(Node* Neighbour1, Node* Neighbour2, Node* Neighbour3); 
   // The messages (currently threads) are created on construction, 
   // The condition locks then sort out when they actually get passed 
   // without me having to think too hard.

    void ReceiveMessage(const Message&); 
    //set m_message from received messages;
    //EDIT This looks like an async write - use boost asio here?

    Message 
    ComposeMessage()
    {
      // If possible I want to implement this function without threads
      // It works great but it if every message is a thread 
      // then I have 300k threads.
      // EDIT: this looks like an async read (use boost asio here?)

      boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
       while (!m_message) //lock the thread until parameter is set.
        m_cond.wait(lock);
      return *m_message;
   }
  private:
    boost::optional<Message> m_message;
    boost::mutex m_mutex;
    boost::condition m_cond;
}

我喜欢代码的透明度，如果可能的话希望通过条件锁的替代方案来保持相同的接口？

Answer 1

我想您正在寻找的是反应器模式。这是大多数活动不需要太多时间的地方，并且他们正在执行合作性多任务处理。请参阅 node.js 了解该想法的 JavaScript 实现，但在 C++ 中 ACE 库 提供了这个开箱即用的概念，允许基于系统中核心数量的多个线程。

这些库都依赖于一些支持磁盘、网络等上非阻塞 IO 的操作系统 API。当您不等待操作系统，而是等待应用程序中的另一个消息源时，它们会为您提供相应的工具。