浅谈Boost.Asio的多线程模型-创新互联

这篇文章主要是浅谈Boost.Asio的多线程模型，内容清晰明了，对此有兴趣的小伙伴可以学习一下，相信大家阅读完之后会有帮助。

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Boost.Asio 有两种支持多线程的方式，第一种方式比较简单：在多线程的场景下，每个线程都持有一个io_service，并且每个线程都调用各自的io_service的run()方法。

另一种支持多线程的方式：全局只分配一个io_service，并且让这个io_service在多个线程之间共享，每个线程都调用全局的io_service的run()方法。

每个线程一个 I/O Service

让我们先分析第一种方案：在多线程的场景下，每个线程都持有一个io_service (通常的做法是，让线程数和 CPU 核心数保持一致)。那么这种方案有什么特点呢？

1  在多核的机器上，这种方案可以充分利用多个 CPU 核心。

2  某个 socket 描述符并不会在多个线程之间共享，所以不需要引入同步机制。

3  在 event handler 中不能执行阻塞的操作，否则将会阻塞掉io_service所在的线程。

下面我们实现了一个AsioIOServicePool，封装了线程池的创建操作:

class AsioIOServicePool
{
public:
  using IOService = boost::asio::io_service;
  using Work = boost::asio::io_service::work;
  using WorkPtr = std::unique_ptr;
  AsioIOServicePool(std::size_t size = std::thread::hardware_concurrency())
    : ioServices_(size),
     works_(size),
     nextIOService_(0)
  {
    for (std::size_t i = 0; i < size; ++i)
    {
      works_[i] = std::unique_ptr(new Work(ioServices_[i]));
    }
    for (std::size_t i = 0; i < ioServices_.size(); ++i)
    {
      threads_.emplace_back([this, i] ()
                 {
                   ioServices_[i].run();
                 });
    }
  }
  AsioIOServicePool(const AsioIOServicePool &) = delete;
  AsioIOServicePool &operator=(const AsioIOServicePool &) = delete;
  // 使用 round-robin 的方式返回一个 io_service
  boost::asio::io_service &getIOService()
  {
    auto &service = ioServices_[nextIOService_++];
    if (nextIOService_ == ioServices_.size())
    {
      nextIOService_ = 0;
    }
    return service;
  }
  void stop()
  {
    for (auto &work: works_)
    {
      work.reset();
    }
    for (auto &t: threads_)
    {
      t.join();
    }
  }
private:
  std::vector    ioServices_;
  std::vector     works_;
  std::vector   threads_;
  std::size_t         nextIOService_;
};

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