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标题: Java 高性能通讯例子 [打印本页]

作者: ludejun98 时间: 2004-12-29 16:17
标题: Java 高性能通讯例子
网络通讯是大家非常常见的问题。
今天我针对项目中遇到的一个实际问题探讨一下高性能通讯模式。

网络通讯中常见到一下情况：线程以循环的方式等待接收信息。

0000>; while(...){
0000>;       sleep(...);
0000>;
0000>;       accept(waitTime);
0000>;       ...
0000>; }

乍看上去这种方式没有什么不妥。其实，这种方式有隐患。
第二行的 sleep周期很难调整。
如果需要最好的响应速度，就需要设置的很小。但是占用CPU就多；
如果需要少占CPU，就要设置的大些，可是响应速度（单位时间接收信息量的峰值）会下降。

参考方案如下：
（一）思路：
1 采用观察者模式替代以前的轮循模式，释放CPU。
2 由于观察者的update函数是阻塞的，所以在update函数中启动单独的线程处理接收到的单元。
3 采用一个缓冲队列临时放数据，专门处理数据的线程通过事件驱动模型（Observer模式支持）进行处理。
4 伪代码如下：

0000>; // 信息接收部分。
0000>; while(...){
0000>;       sleep(0);
0000>;
0000>;       pdu = accept(waitTime);
0000>;          if(pdu!=null){
0000>;             queue.push(pdu);
0000>;          }
0000>;       ...
0000>; }

解释：
1 sleep等待的时限为0，就是说，仅仅在必要的时候可以释放CPU调度时间片，
2 只要CPU不忙，就不会等待。
3 在 accept 函数中采取的方式是不占用CPU的阻塞等待，当前MFC和Java中都只持。
4 等待多长时间以后返回，这个时间对其他进程的影响明显缩小。
5 如果有接收到数据，就放入缓冲区中。


2000>; // 队列，从Observable继承。
2000>; public final class BQueue extends Observable{
2000>;
2000>;       // 数据放入缓冲区，就自动通知Observer进行处理。
2000>;       public synchronized boolean push(Object ms) {
2000>;          // 放入缓冲空间。
2000>;          ....
2000>;
2000>;          // 这里通知队列的观察者，有数据加入。
2000>;          this.setChanged();
2000>;          this.notifyObservers();
2000>;
2000>;          ....
2000>;       }
2000>; }

3000>; // 队列的观察者，实现Observer接口。
3000>; public class SendObserver implements Observer{
3000>;
3000>;       public void update(Observable arg0, Object arg1) {
3000>;
3000>;         BQueue q = (BQueue)arg0;
3000>;         .....
3000>;         while(q.size()>;0){
3000>;         pdu = q.pop();
3000>;
3000>;             // 这里对每个PDU，单独启动一个线程进行处理，可以达到响应速度最快
3000>;         BHandler handler = new BHandler(pdu);
3000>;             handler.startHandle();
3000>;         }
3000>;       }
3000>; }

解释：
1 这里对每个数据的处理采用非阻塞的方式：启动一个线程。
2 以完成的测试结果：（本机单位最差机器代表）
   用 LinkedList（链表）做为缓冲队列的数据结构，每秒入队和出队的速度在亿条量级
   从缓冲队列中取出数据后，并启动线程进行处理，不考虑完成时间，可接收的浪涌：百万条量级。

4000>; // 可以处理信息单元的线程。
4000>; public class BHandler implements Runnable{
4000>;
4000>;       // 在构造函数中把PDU保存下来，随后等待线程启动把PDU处理完毕。
4000>;       private RTCS_CTpdu pduForSend;
4000>;       BHandler(RTCS_CTpdu pdu){
4000>;          pduForSend = pdu;
4000>;       }
4000>;
4000>;       public void run(){
4000>;          // ... 处理
4000>;          .....
4000>;       }
4000>;
4000>;       public void startHandle(){
4000>;          new Thread(this).start();
4000>;       }
4000>; }

总结
1 本文主要针对我们常见的一些通讯缓冲机制进行改良的方案。可能尚有不足之处，欢迎大家探讨指正，个人联系方式：ludj@hisunsray.com 卢先生。
2 我部分祝鹏先生曾提出动态调整sleep周期的方案，也很可取，探讨请联系：zhupeng@hisunsray.com

作者: solaris10 时间: 2004-12-30 13:35
标题: Java 高性能通讯例子
如果用treemap取代linklist，不知道性能方面是不是会有所提高，
采用缓存机制使性能有了较大提高，但是要注意并发问题。

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