【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于計算、推算或計數(shù)，具體涉及一種分離式異步多線程通訊框架。
技術(shù)介紹
1、多線程技術(shù)可追溯至計算機(jī)科學(xué)早期，隨著處理器性能的提升和多核架構(gòu)的普及，多線程作為一種并發(fā)執(zhí)行模型變得日益重要。多線程允許一個程序同時執(zhí)行多個任務(wù)，顯著提高了應(yīng)用程序的響應(yīng)性和效率。在單核時代，通過時間片輪換實(shí)現(xiàn)的線程切換使得程序可以在宏觀上表現(xiàn)出并行執(zhí)行的特性。然而，真正的并發(fā)能力直到多核處理器出現(xiàn)才得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槎鄠€物理核心可以同時處理不同的線程。
2、常規(guī)線程間的通信通常涉及同步機(jī)制以避免數(shù)據(jù)競爭和死鎖情況，這增加了程序設(shè)計的復(fù)雜性。在多線程環(huán)境中，線程可能需要訪問共享資源或交換信息，這就要求開發(fā)者使用鎖、信號量、條件變量等工具來確保數(shù)據(jù)的一致性和操作的原子性。然而，不當(dāng)?shù)耐娇刂瓶赡軐?dǎo)致競態(tài)條件或死鎖，使得調(diào)試變得困難。此外，過度的同步還可能引入額外的性能開銷，如上下文切換和等待時間，影響程序效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種分離式異步多線程通訊框架，旨在設(shè)計出一種高效低耦合的異步多線程通訊方式，為組件間的分離提供一種通訊實(shí)現(xiàn)參考。為解決軟件開發(fā)過程中現(xiàn)有的異步多線程通訊存在的數(shù)據(jù)交互、消息交互困難，通訊速度和通訊便利性的問題，采用了一種基于組件編號的消息通訊框架設(shè)計。傳統(tǒng)的多線程通訊問題設(shè)計困難，無法同時兼顧軟件的運(yùn)行效率和開發(fā)效率，針對上述問題，對各個消息組件分配一個唯一的組件編號，通過框架設(shè)計，使得各個組件間分離，在保證通訊效率的同時，讓軟件開發(fā)更加注重組件本身
2、本專利技術(shù)提供了一種分離式異步多線程通訊框架。該框架通過一個消息管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了多線程各個組件間的高效通訊，為各個模塊和組件提供接口，通過模塊管理器對模塊進(jìn)行管理，為每個組件分配了一個組件編號，并通過組件編號管理器對組件編號進(jìn)行管理，組件間通信通過模塊管理器進(jìn)行收集和分發(fā)，上述這些操作都是在框架內(nèi)部完成，因此上層軟件開發(fā)無需考慮這些問題，只需按照實(shí)際功能對模塊和組件進(jìn)行劃分，對組件進(jìn)行功能開發(fā)，以提升開發(fā)效率。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種分離式異步多線程通訊框架，包含組件編號，消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，組件基類，消息模塊基類，模塊管理和組件編號管理。
4、所述組件編號為枚舉值，通過對每個模塊的組件編號枚舉值進(jìn)行分配，每個組件的組件編號枚舉值需要在模塊的分配范圍內(nèi)。
5、所述消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體主要用于組件間傳遞消息，其主要內(nèi)容包括消息接收方組件編號，消息發(fā)送方組件編號和消息攜帶的數(shù)據(jù)，與組件編號相關(guān)聯(lián)。
6、所述組件基類是通訊主體，具有消息發(fā)送，接收，注冊和注銷的功能，與組件編號相關(guān)聯(lián)，并且依賴于組件編號和消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體。組件基類的子類是各個功能的實(shí)現(xiàn)主體，基類為子類提供了在框架中通訊的能力。
7、所述消息模塊基類是線程分類的主體，依賴于消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體。消息模塊基類的子類是各個線程的實(shí)現(xiàn)主體，每個模塊運(yùn)行在一個獨(dú)立的線程中，負(fù)責(zé)線程內(nèi)部數(shù)據(jù)的初始化及消息處理，基類為子類提供了線程運(yùn)行準(zhǔn)備，消息處理準(zhǔn)備，初始化準(zhǔn)備，因此在模塊中，僅需完成對各個線程特有功能組件的初始化工作。
8、所述模塊管理負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)中的模塊進(jìn)行管理，包括模塊注冊，銷毀和模塊信息分發(fā)的工作，依賴于消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，組合于消息模塊基類。
9、所述組件編號管理負(fù)責(zé)所有組件的注冊，注銷，指針獲取，依賴于組件編號和消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，組合于組件編號和消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體。
10、所述通訊框架的通訊方法為：組件的設(shè)計是分離的；各個模塊與分離式異步多線程通訊框架進(jìn)行雙向通信，每個組件與模塊進(jìn)行雙向通訊。框架采用分離式設(shè)計，模塊對組件不可見，組件間通信通過組件編號進(jìn)行。
11、組件能夠工作在不同的線程中；消息模塊基類的子類是各個線程的實(shí)現(xiàn)主體，每個模塊運(yùn)行在一個獨(dú)立的線程中，負(fù)責(zé)線程內(nèi)部數(shù)據(jù)的初始化及消息處理。
12、本專利技術(shù)的有益效果：
13、本專利技術(shù)提供的一種分離式異步多線程通訊框架，適用于多線程軟件通信框架設(shè)計，組件間通訊無需考慮線程間通訊，只需在消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中將接收組件編號賦值為接收方組件編號，用于實(shí)現(xiàn)組件間分離，多線程通信框架提供了高層次的抽象，簡化了并發(fā)編程的復(fù)雜性，并且通信框架的模塊化設(shè)計使得系統(tǒng)能夠根據(jù)需要輕松擴(kuò)展新的功能或服務(wù)，同時，通信框架提供了有效的資源管理機(jī)制，確保線程不會因?yàn)橘Y源爭奪而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。
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1.一種分離式異步多線程通訊框架，其特征在于，包含組件編號，消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，組件基類，消息模塊基類，模塊管理和組件編號管理；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離式異步多線程通訊框架，其特征在于，組件的設(shè)計是分離的；各個模塊與分離式異步多線程通訊框架進(jìn)行雙向通信，每個組件與模塊進(jìn)行雙向通訊；框架采用分離式設(shè)計，模塊對組件不可見，組件間通信通過組件編號進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分離式異步多線程通訊框架，其特征在于，組件能夠工作在不同的線程中；消息模塊基類的子類是各個線程的實(shí)現(xiàn)主體，每個模塊運(yùn)行在一個獨(dú)立的線程中，負(fù)責(zé)線程內(nèi)部數(shù)據(jù)的初始化及消息處理。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種分離式異步多線程通訊框架，其特征在于，包含組件編號，消息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，組件基類，消息模塊基類，模塊管理和組件編號管理；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離式異步多線程通訊框架，其特征在于，組件的設(shè)計是分離的；各個模塊與分離式異步多線程通訊框架進(jìn)行雙向通信，每個組件與模塊進(jìn)行...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程衛(wèi)平，吳夢蘭，王能慧，周宇友，劉威，崔瑞龍，韓亞軍，
申請(專利權(quán))人：中船九江海洋裝備集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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