C++(week15): C++提高:(四)并发服务器架构模型

news2024/12/30 2:51:34

文章目录

  • 一、五种网络IO模型
    • 1.数据传输过程
    • 2.两组重要概念
    • 3.五种网络IO模型
      • (1)阻塞式IO
      • (2)非阻塞式IO
      • (3)IO多路复用
      • (4)信号驱动IO
      • (5)异步IO
    • 4.五种网络IO模型的对比
    • 5.举例说明
  • 二、并发服务器模型
    • 1.循环式迭代式模式
    • 2.并发式服务器
    • 3.prefork服务器
    • 4.反应式服务器 (Reactor)
    • 5.反应式 + 线程池型服务器
    • 6.多反应式服务器
    • 7.多反应式 + 线程池模型
  • 三、Reactor模型
    • 0.Reactor概述
      • (1)概述
      • (2)Reactor总结
    • 1.ReactorV1版本
      • (1)类的设计
      • (2)类图设计
      • (3)函数的设计
      • (4)代码
    • 2.ReactorV2版本
      • (1)类图设计
      • (2)伪代码
      • (3)代码
      • (4)TCP网络编程中的三个半事件
      • (5)回调函数的注册、执行。将连接建立、消息到达、连接断开三个回调函数写到test中
    • 3.ReactorV3版本
      • (1)类图
      • (2)代码
    • 4.ReactorV4版本
      • (1)流程梳理
      • (2)类图设计
    • 5.ReactorV5版本
      • (1)类图
      • (2)代码
    • 6.进程线程通信方式 eventfd
      • (1)作用
      • (2)函数接口
      • (3)eventfd支持的操作
      • (4)进程之间通信
      • (5)线程之间通信
    • 7.定时器：timerfd的封装
      • (1)作用
      • (2)函数接口
      • (3)支持的操作
      • (4)线程间通信

一、五种网络IO模型

在这里插入图片描述

1.数据传输过程


2.两组重要概念

1.阻塞、非阻塞
(1)阻塞是指当一个操作（例如I/O操作）未完成时，程序或线程会一直等待，直到该操作完成后才能继续执行后续的任务。
(2)非阻塞是指当一个操作未完成时，程序或线程不会等待，而是立即返回，可以继续执行其他任务

阻塞/非阻塞关注的是用户态进程/线程的状态，其要访问的数据是否就绪，进程/线程是否需要等待。当前接口数据还未准备就绪时，线程是否被阻塞挂起。何为阻塞挂起？就是当前线程还处于CPU时间片当中，调用了阻塞的方法，由于数据未准备就绪，则时间片还未到就让出CPU。而非阻塞就是当前接口数据还未准备就绪时，线程不会被阻塞挂起，可以不断轮询请求接口，看看数据是否已经准备就绪。


2.同步、异步
(1)同步是指任务按顺序执行，一个任务的完成依赖于上一个任务的完成。即，当前任务必须等待前一个任务完成后才能继续执行。
(2)定义：异步是指任务可以在等待某个操作完成时继续执行其他任务。即，任务的启动不会阻塞后续任务的执行。

同步/异步关注的是消息通信机制。所谓同步，就是在发出一个调用时，自己需要参与等待结果的过
程，则为同步。同步需要主动读写数据，在读写数据的过程中还是会阻塞。异步IO，则指出发出调用以后到数据准备完成，自己都未参与，则为异步。异步只需要关注IO操作完成的通知，并不主动读写数据，由操作系统内核完成数据的读写。


3.五种网络IO模型

(1)阻塞式IO

①数据等待阶段，应用进程是阻塞态。
②数据从内核态拷贝到用户态，也是阻塞态。
在这里插入图片描述


(2)非阻塞式IO

①进程等待数据阶段时，非阻塞。会轮询检查数据是否准备好。
②数据从内核态拷贝到用户态，阻塞。
在这里插入图片描述


fcntl(fd);  //可以将文件描述符从阻塞式设置为非阻塞式的。

(3)IO多路复用

①应用进程在数据准备阶段会调用IO多路复用的函数，阻塞。但可以监听多个文件描述符
②第二阶段，数据拷贝，阻塞。但是可能有多个文件描述符就绪。

在这里插入图片描述


(4)信号驱动IO

①数据等待阶段：应用进程注册信号后，立即返回，执行其他任务。当内核准备好数据后，会用信号通知应用进程取数据
②将数据从内核空间拷贝到用户空间：进程阻塞等待

在这里插入图片描述

前四种都是同步IO，第二阶段都是阻塞的。


(5)异步IO

①准备数据：注册信号后立即返回，非阻塞。
②数据从内核态拷贝到用户态：拷贝完成才用信号通知进程，非阻塞。
在这里插入图片描述


4.五种网络IO模型的对比

在这里插入图片描述


5.举例说明


二、并发服务器模型

1.循环式迭代式模式

一次只能服务一个。只能短连接，不能长连接。业务逻辑代码要短。
在这里插入图片描述


2.并发式服务器

创建一个子进程
在这里插入图片描述


3.prefork服务器

创建多个子进程
在这里插入图片描述


4.反应式服务器 (Reactor)

对多个客户端进行监听，背后是IO多路复用。
串联式：client1的读、业务、写结束后才执行client2，然后client3

在这里插入图片描述


5.反应式 + 线程池型服务器

如果业务逻辑很长，则最好分离出来，交给线程池。这样多个业务逻辑可以同时进行(被多个线程同时执行)。
在这里插入图片描述


6.多反应式服务器

在这里插入图片描述


7.多反应式 + 线程池模型

在这里插入图片描述



三、Reactor模型

封装Reactor（Socket网络编程 + IO多路复用）

Reactor + 线程池 = 项目框架


0.Reactor概述

(1)概述

Reactor模式是一种高效的事件驱动编程模型，常用于处理高并发网络请求。其主要思想是用少量的线程来处理大量的客户端连接，通过一个中心的事件分发器（Reactor）来管理这些连接和事件。

基本的Reactor服务器原理图
在这里插入图片描述

从图例中可以看到，多个客户端可以同时向Reactor服务器发起请求，而Reactor服务器是可以同时处理这些请求的。其中，Reactor使用IO多路复用技术监听多个客户端，但是为了能与多个客户端进行连接，所以注册了一个连接器Acceptor对象到Reactor中，进行连接事件的处理，也就是执行accept()函数，然后将连接交给Reactor对象，Reactor对象就对该连接进行对应的处理，读连接的数据，处理连接的数据，然后将处理好之后的数据发送给给个客户端，一条连接处理完毕之后继续处理下一条连接。其实这个过程，就是之前在Linux阶段，使用socket网络编程与IO多路复用（也就是epoll技术）实现的逻辑。接下来我们按照面向对象的思想进行重构。


(2)Reactor总结

1.将read与write操作对应的线程，称为IO线程
2.将处理业务的线程，称为计算线程，因为需要用到CPU
3.如果读写操作比较频繁，也就是IO线程使用比较频繁的话，就可以使用最基础的Reactor。即IO密集型任务，适合适用基础的Reactor。【反应式服务器】
4.如果业务逻辑比较复杂，计算线程耗时长，那么就需要加入线程池，即Reactor + ThreadPool的模型，即CPU密集型。【反应式+线程池型服务器】


1.ReactorV1版本

V1版本：将Socket网络编程用到的接口进行类的封装。

(1)类的设计

1.Socket类：将所有与套接字相关的操作，封装成一个Socket类。包括：套接字的创建、套接字的获取、套接字的关闭。
2.InetAddress类：所有与地址相关的操作，都封装到一个InetAddress类中。包括：通过IP与端口号填充结构体struct sockaddr_in、可以通过该结构体获取IP、port
3.Acceptor类：连接器类，将所有服务器的基本操作封装到连接器类中。包括：地址复用、端口复用、bind、listen、accept
4.TcpConnection类：如果Acceptor类的对象调用accept函数有正确的返回结果，表明三次握手建立成功，创立出一条连接，可以通过该连接收发数据。接收数据可以封装为receive，发送数据可以封装为send
5.SocketIO类：将所有接收数据与发送数据的底层逻辑，封装成一个类。该类才是真正进行数据收发的类，封装了read/write、recv/send函数。


(2)类图设计

在这里插入图片描述


(3)函数的设计

1.readn()：
read要分多次读，因为缓冲区大小不够，可能一次读不了那么多。【SocketIO.cpp】


2.recv()
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


3.errno == EINTR
中断，更高优先级的线程会抢走CPU控制权


4.bzero()

#include <strings.h>

void bzero(void *s, size_t n);

(1)参数
①s：指向要清零的内存区域的指针。
②n：要清零的字节数。
(2)功能：
bzero 将指针 s 所指向的内存区域的前 n 个字节设置为零。


5.数据成员在初始化列表中，可以用其他成员函数进行初始化。
TcpConnection的传入的fd，是connfd，是accept()返回的。 socket()返回的fd是listenfd
在这里插入图片描述

6.getsockname()、getpeername()：获取本端ip和对端的ip
在这里插入图片描述


(4)代码

代码链接：https://github.com/WangEdward1027/Socket/tree/main/Reactor/ReactorV1



2.ReactorV2版本

V2版本：
(1)封装epoll： 【V2】
加入epoll，并将epoll相关的三个函数epoll_create()、epoll_ctl()、epoll_wait()进行封装。新增了一个事件循环类EventLoop。
(2)每次修改业务逻辑，都要修改源代码，所以把三个半事件变为三个回调函数。【V2.1】
实现三个函数的回调：连接建立、收发数据、连接断开。先在EventLoop中进行注册，该类作为中转类，再给TcpConnection类进行注册回调和执行回调。

学习目标：①epoll的使用、②TCP通信过程的三个事件：连接建立、信息收发、连接断开、

(1)类图设计

V2：封装epoll
waitEpollFd()：封装epoll_wait()
在这里插入图片描述


v2.1：实现三个回调函数的封装
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述


(2)伪代码

void loop()
{
    _isLooping = true;
    while(_isLooping)
    {
        waitEpollFd();
    }
}

void unloop()
{
    _isLooping = false;  
}

void waitEpollFd()
{
    nready = epoll_wait(_epfd, _evtList, _evtList.size(), 3000);
    
    if(-1 == nready && errno == EINTR)
    {
        continue;
    }
    else if(-1 == nready)
    {
        //打印错误
        return;
    }
    else if(0 == nready)
    {
        //超时
    }
    else 
    {
        for(idx = 0; idx < nready; ++idx)
        {
            int fd = _evtList[idx].data.fd;
            if(文件描述符fd == listenfd)//有新的连接请求上来了
            {
               handleNewConnection();//处理新的连接请求 
            }
            else
            {
                handleMessage(fd);//老的连接上进行数据的收发
            }
        }
    }
}

void handleNewConnection()
{
    //只要connfd是正常，就表明三次握手建立成功,就可以创建TcpConnection连接
    int connfd = _acceptor.accept();
    
    TcpConnection con = new TcpConnection(connfd);//创建连接
    _conns.insert({connfd, con});//将文件描述符与连接的对象存放在map中
    
    addEpollReadFd(connfd);//将文件描述符connfd放在红黑树上进行监听
}

void handleMessage(int fd)
{
    it = _conns.find(fd);
    if(it != _conns.end())//连接是存在
    {
        string msg = it->second->receive();//接收客户端的数据
        
        it->second->send(msg);//将接收的数据原封不动的发给客户端
    }
    else
    {
        //连接不存在
    }
}

(3)代码

代码链接：https://github.com/WangEdward1027/Socket/tree/main/Reactor/ReactorV2


(4)TCP网络编程中的三个半事件

一、连接建立
包括服务器端被动接受连接（accept）和客户端主动发起连接（connect）。TCP连接一旦
建立，客户端和服务端就是平等的，可以各自收发数据。


二、连接断开
包括主动断开（close、shutdown）和被动断开（read()返回0）。

1.shutdown()

#include <sys/socket.h>

int shutdown(int sockfd, int how);

how：
①SHUT_RD：关闭读端
②SHUT_WR：关闭写端
③SHUT_RDWR：关闭读写端。相当于close(fd)。


三、消息到达
文件描述符可读。这是最为重要的一个事件，对它的处理方式决定了网络编程的风格（阻塞
还是非阻塞，如何处理分包，应用层的缓冲如何设计等等）。


四、消息发送完毕
这算半个。对于低流量的服务，可不必关心这个事件；另外，这里的“发送完毕”是指数
据写入操作系统缓冲区（内核缓冲区），将由TCP协议栈负责数据的发送与重传，不代表对方已经接收
到数据。


(5)回调函数的注册、执行。将连接建立、消息到达、连接断开三个回调函数写到test中

现在要把NewConnection、handleMessage、close想放到testTcpConnection中。这样要修改逻辑就不需要动源代码了，直接在test中修改。利用的是回调函数。


理解回调的过程

在这里插入图片描述


问题：为什么注册回调要用std::move()传参？
答案：能用右值引用，尽量用右值引用。C++11的移动构造能避免拷贝构造的一次深拷贝，执行的是浅拷贝，效率高。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


TcpConnection：
用shared_from_this()的主要目的是在类的成员函数中创建指向自身的 shared_ptr。



3.ReactorV3版本

将第二个版本再进行封装，新增TcpServer类。

第三个版本就是在第二个版本的基础上，将Acceptor与EventLoop做了进一步封装而已，与第二个版本没有本质上的区别。

(1)类图

多加了一层封装：TcpServer类
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


(2)代码

新增了一个类TcpServer，加入TcpServer.h、TcpServer.cpp

代码链接：https://github.com/WangEdward1027/Socket/tree/main/Reactor/ReactorV3



4.ReactorV4版本

(1)流程梳理

1.V4版本：
(1)加入了ThreadPool用于处理业务逻辑。
(2)引入了eventfd，用于实现ThreadPool和Reactor的通信：线程池的各个子线程处理完任务后，将msg发给Reactor服务器(EventLoop类)，类似生产者消费者模型。


2.过程：
(1)客户端向服务器发送消息，服务器接收消息：
客户端向服务器发消息msg。Reactor服务器的EventLoop类中的epoll_wait()监测到connfd而返回，走else if的onMessage逻辑。调用receive()函数来接收msg。
(2)服务器将消息转发给线程池：
Reactor (EventLoop)中的线程池对象 _pool调用addTask()，将msg传入线程池，添加进任务队列 TaskQueue。
(3)线程池进行业务逻辑的处理，并将处理后的消息发回给服务器：
①因为EventLoop本身没有发数据的能力，因此调用sendInEventLoop()将TcpConnection的send函数和msg通过bind包装，发给EventLoop。
②通过addpendings将处理后的msg添加进Reactor(EventLoop)的vector里，并write() eventfd (由wakeup函数封装)。
(4)服务器的epoll_wait()监测到eventfd返回，遍历vector容器，将里面处理后的msg send()给客户端。

//修改EventLoop.cpp、TcpConnection.cpp、TestTcpServer.cpp


3.分析：
(1)将任务的处理添加到线程池中：
在这里插入图片描述

不能由线程池的每个线程进行send()，都会经过同一个网口，会阻塞。
在这里插入图片描述


2.线程池间通信：使用eventfd系统调用，
在这里插入图片描述


(3)将send()函数、TcpConnection对象、处理后的数据，通过bind打包发给EventLoop。使得EventLoop具备了发送数据给客户端的能力。
在这里插入图片描述


(2)类图设计

引入了eventfd，要修改 EventLoop类 和 TcpConnection类

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述


线程池的类图，上文实现过，直接拿来用。(基于对象)
在这里插入图片描述

完整类图
在这里插入图片描述



5.ReactorV5版本

V5版本：解决ThreadPool无法共享的问题。V4的全局变量不太好，就再封装一层，将线程池与TcpServer对象进一步封装，使其在同一个作用域中。

把V4版本中TestTcpServer.cpp中，暴露的所有细节全部封装：如MyTask类的定义、MyTask::process()的定义、三个回调函数的定义、线程池的构造与启动、三个回调函数的注册、Tcp服务器的构造与启动。现在封装成了仅有EchoServer的构造与启动。
【封装：线程池、TcpServer、MyTask类及其成员函数process()、回调函数的定义与注册】

#include "EchoServer.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    EchoServer server(4, 10, "127.0.0.1", 8888);
    server.start();
    return 0;
}

(1)类图

在这里插入图片描述


(2)代码

代码链接：https://github.com/WangEdward1027/Socket/tree/main/Reactor/ReactorV5

ThreadPool _pool;
TcpServer _server;
EchoServer(size_t threadNum, size_t queSize, const string &ip, unsigned
short port);
~EchoServer();

//让服务器启动与停止
void start();
void stop();
//三个回调函数
void onNewConnection(const TcpConnectionPtr &con);
void onMessage(const TcpConnectionPtr &con);
void onClose(const TcpConnectionPtr &con);



6.进程线程通信方式 eventfd

eventfd的内核计数器值的具体意义：
1.事件通知：内核计数器的值表示未处理的事件的数量
当读取 eventfd 时，获取的是事件的总数，并且计数器被重置。这对于事件通知非常有用，因为它允许接收方知道有多少事件发生，并在读取后重置计数器以接收新的事件。
2.同步机制:
eventfd 可以用于线程之间的同步。例如，一个生产者线程可以向 eventfd 写入值，表示它已完成某个任务；一个消费者线程可以读取 eventfd，确认生产者已完成任务，并进行相应处理。
计数器的值提供了一种简单的方式来通知线程某些事件或状态的变化，而无需复杂的锁机制。

(1)作用

在这里插入图片描述

从Linux 2.6.27版本开始，新增了不少系统调用，其中包括eventfd，它的主要是用于进程或者线程间通信(如通知/等待机制的实现)


(2)函数接口

#include <sys/eventfd.h>

int eventfd(unsigned int initval, int flags);

//举例
int evtfd = eventfd(0, 0);

(1)参数
initval：初始化计数器值，该值保存在内核。
flags:如果是2.6.26或之前版本的内核，flags 必须设置为0。
flags支持以下标志位：
EFD_NONBLOCK 类似于使用O_NONBLOCK标志设置文件描述符。
EFD_CLOEXEC 类似open以O_CLOEXEC标志打开， O_CLOEXEC 应该表示执行exec()时，
之前通过open()打开的文件描述符会自动关闭。

(2)返回值
返回值：函数返回一个文件描述符，与打开的其他文件一样，可以进行读写操作。


(3)eventfd支持的操作

eventfd系统调用返回的是文件描述符，该文件描述符与以前学习的文件描述符一样，可以读、写、监
听。
read函数：如果计数器A的值不为0时，读取成功，获得到该值；如果A的值为0，非阻塞模式时，会直
接返回失败，并把error置为EINVAL；如果为阻塞模式，一直会阻塞到A为非0为止。
write函数：将缓冲区写入的8字节整形值加到内核计数器上，即会增加8字节的整数在计数器A上，如果其值达到0xfffffffffffffffe时，就会阻塞（在阻塞模式下），直到A的值被read。
select/poll/epoll：支持被io多路复用监听。当内核计数器的值发生变化时，就会触发事件。


在这里插入图片描述

总结：
①eventfd会返回文件描述符fd。
②该fd可以被read函数读。读出的结果是内核计数器的值，读完之后内核计数器的值会被置为0。如果内核计数器本来就是0的话，那么执行read函数的线程就会被阻塞。
③该fd也可以被write进行写操作，写的时候
④内核计数器的数值是未处理的事件数量


(4)进程之间通信

(5)线程之间通信

与进程之间通信模式类似，我们可以在线程之间进行通信，一个线程A读取eventfd返回的文件描述符，如果读取到的内核计数器的值为0，那么就会阻塞；而另外一个线程B向eventfd返回的文件描述符进行写数据，就会唤醒A线程，从而达到B唤醒A，达到B线程（写线程）唤醒（通知）A线程的目的，这样两个线程之间就可以达到通信的目的，就是这个原理。在进程之间通信之后，父进程在读内核计数器的值，这里可以让A线程阻塞等待执行某种任务，只要不被B唤醒，A就一直阻塞，只有被唤醒就可以执行任务。那么使用面向对象封装，可以进行类图设计如下：
在这里插入图片描述
(1)数据成员：
① int _evtfd：用于通信的文件描述符，也就是eventfd返回的文件描述符
②EventFdCallback _cb：被唤醒的线程需要执行的任务
③bool _isStarted：标识EventFd运行标志的标志位
(2)成员函数：
①start函数：该函数启动，并通过IO多路复用方式select/poll/epoll中的一种循环监视数据成员，用于通信的文件描述符_evtfd是不是就绪，如果就绪就可以让线程读该文件描述符并且执行被唤醒后
需要执行的事件，也即是EventFdCallback类型的任务。
②stop函数：停止运行。
③handleRead函数：里面封装了read函数，该函数读取eventfd返回的文件描述符。
④wakeup函数：里面封装了write函数，该函数向eventfd返回的文件描述符中写数据，也就是唤醒
阻塞的线程，从而达到通信的目的
(3)核心函数：

EventFd::EventFd(EventFdCallback &&cb)
: _evtfd(createEventFd())
, _cb(std::move(cb))//注册
, _isStarted(false)
{

}

EventFd::~EventFd()
{
	close(_evtfd);
}

//运行与停止
void EventFd::start()
{
	struct pollfd pfd;
	pfd.fd = _evtfd;
	pfd.events = POLLIN;
	_isStarted = true;
	while(_isStarted)
	{
		int nready = poll(&pfd, 1, 3000);
		if(-1 == nready && errno == EINTR)
		{
			continue;
		}
		else if(-1 == nready)
		{
			cerr << "-1 == nready" << endl;
			return;
		}
		else if(0 == nready)
		{
			cout << ">>poll timeout!!!" << endl;
		}
		else
		{
			if(pfd.revents & POLLIN)
			{
				handleRead();//阻塞等待被唤醒
				if(_cb)
				{
					_cb();//通信之后需要执行的任务
				}
			}
		}
	}
}

void EventFd::stop()
{
	_isStarted = false;
}

//创建用于通信的文件描述符
int EventFd::createEventFd()
{
	int ret = eventfd(10, 0);
	if(ret < 0)
	{
		perror("eventfd");
		return ret;
	}
	return ret;
}

//A线程需要执行的read的操作
void EventFd::handleRead()
{
	uint64_t one = 1;
	ssize_t ret = read(_evtfd, &one, sizeof(uint64_t));
	if(ret != sizeof(uint64_t))
	{
		perror("read");
		return;
	}
}

//用于唤醒线程的函数
void EventFd::wakeup()
{
	uint64_t one = 1;
	ssize_t ret = write(_evtfd, &one, sizeof(uint64_t));
	if(ret != sizeof(uint64_t))
	{
		perror("write");
		return;
	}
}

7.定时器：timerfd的封装

(1)作用

通过文件描述符的可读事件进行超时通知。

timerfd是Linux提供的一个定时器接口。这个接口基于文件描述符，通过文件描述符的可读事件进行超时通知，所以能够被用于select/poll/epoll的应用场景。timerfd是linux内核2.6.25版本中加入的接口


(2)函数接口

1.创建定时器

#include <sys/timerfd.h>
int timerfd_create(int clockid, int flags);

(1)参数：
clockid:可设置为
CLOCK_REALTIME：相对时间，从1970.1.1到目前的时间。更改系统时间 会更改获取的值，它以系
统时间为标。
CLOCK_MONOTONIC：绝对时间，获取的时间为系统重启到现在的时间，更改系统时间对齐没有影响。

flags: 可设置为
TFD_NONBLOCK（非阻塞）;
TFD_CLOEXEC（同O_CLOEXEC）linux内核2.6.26版本以上都指定为0

(2)返回值：该函数生成一个定时器对象，返回与之关联的文件描述符。


2.设置定时器

int timerfd_settime(int fd, int flags,
				const struct itimerspec *new_value,
				struct itimerspec *old_value);

struct timespec
{
	time_t tv_sec; //精确到秒数
	long tv_nsec; //精确到纳秒数
};

struct itimerspec
{
	struct timespec it_interval; //定时器周期时间，前后两次超时时间差，【多久闹一次】
	struct timespec it_value; //定时器起始时间,绝对时间或相对时间【什么时候开始闹】
};

(1)参数：
fd: timerfd对应的文件描述符
flags: 0表示是相对定时器;TFD_TIMER_ABSTIME表示是绝对定时器
new_value:设置超时时间，如果为0则表示停止定时器。
old_value:一般设为NULL, 不为NULL,则返回定时器这次设置之前的超时时间。

(2)返回值：该函数能够启动和停止定时器。成功返回0，失败返回-1.


(3)读定时器

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

(3)支持的操作

定时器对象（也就是定时器创建出来的文件描述符），是可以被读以及监听的。
read函数：读取缓冲区中的数据，其占据的存储空间为sizeof(uint64_t)，表示超时次数。
select/poll/epoll：当定时器超时时，会触发定时器相对应的文件描述符上的读操作，IO多路复用操作
会返回，然后再去对该读事件进行处理。
其实就是定时器对象在设置好定时操作后，当设置的超时时间到达后，定时器对象就就绪，就可以被读取了，然后当设置的超时时间到达后，定时器对象就就绪，就可以又被读取了，以此往复。


(4)线程间通信

代码链接：https://github.com/WangEdward1027/Socket/tree/main/Reactor/timerfd

设置好定时器对象（就像设置的闹钟一样），当定时器超时后，会发出超时通知，如果线程之前在循环监视对应的文件描述符，那么文件描述符就会就绪（可读），就可以执行read函数，接下来就可以执行预先设置好的任务。当定时器后续继续超时后，监听的文件描述符会继续就绪，文件描述符继续可读，就可以继续执行任务了，所以可见，每间隔指定的时间，线程都会因为超时而被唤醒，也就达到通知的目的。那么使用面向对象封装，可以进行类图设计如下：
在这里插入图片描述

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协同过滤推荐算法（包括传统协同过滤、矩阵分解、NeuralCF）

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一、什么是协同过滤推荐算法 传统的协同过滤&#xff08;Collaborative Filtering, CF&#xff09;是一种推荐系统技术&#xff0c;它基于用户的历史行为数据来预测用户对未评分项目的潜在兴趣。 “协同大家的反馈、评价和意见一起对海量的信息进行过滤&#xff0c;从中筛选出…
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IPD如何通过数字化项目管理平台落地实施？

IPD如何通过数字化项目管理平台落地实施？

随着市场竞争的日益激烈&#xff0c;企业对于产品研发的效率和质量逐渐提高&#xff0c;越来越多的企业关注到IPD(Integrated Product Development)&#xff0c;希望参考IPD体系的方法理念和实践经验&#xff0c;从而帮助企业快速响应市场变化、缩短产品开发周期、提升产品开发…
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step9:设置软件初始状态获取时不发送配置指令

step9:设置软件初始状态获取时不发送配置指令

文章目录 文章介绍问题描述效果图 解决办法下拉框控件ComboBox切换开关组件Switch数值微调框控件SpinBox 文章介绍 问题描述 虚拟端口&#xff08;硬件&#xff09;发送信号给客户端电脑&#xff0c;会设置此时硬件的各种基础参数&#xff0c; 客户端软件被设置基础参数之后&a…
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计算机视觉——凸包计算

计算机视觉——凸包计算

现在有一大堆点&#xff0c;然后你要找出一个可以围住这些点且面积最小的凸多边形&#xff0c;这个凸多边形称为凸包。 显而易见&#xff0c;如果要面积最小&#xff0c;那凸包的顶点势必得是这一大堆点的几个点&#xff0c;你也可以想成是用一条橡皮筋把这些点圈起来。 先把各…
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什么是云原生？（一）

什么是云原生？（一）

1. 前言 停下手头的工作&#xff0c;让你的同事定义“云原生”一词。你很可能会得到几个不同的答案。 1.1 让我们从一个简单的定义开始&#xff1a; 云原生架构和技术是一种设计、构建和操作在云中构建并充分利用云计算模型的工作负载的方法。 1.2 云原生计算基金会给出了官方…
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easyexcel使用教程--导入导出简单案例

easyexcel使用教程--导入导出简单案例

java中操作excel的库是poi,但是poi有很多问题&#xff0c;使用复杂&#xff0c;内存占用大等&#xff0c;阿里开源了一个操作excel的库叫easyexcel,它基于poi做了很多优化&#xff0c;平时读写excel建议使用这个库 文档地址: 关于Easyexcel | Easy Excel 官网 写入excel 在…
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操作无法完成错误0x000006ba？教你几种全面解析与解决方案指南

操作无法完成错误0x000006ba？教你几种全面解析与解决方案指南

错误代码0x000006ba通常与 Windows 操作系统中的远程过程调用&#xff08;RPC&#xff09;服务有关。当你在尝试执行某些操作&#xff0c;如连接到网络共享、运行某些网络服务或使用依赖于 RPC 的应用程序时&#xff0c;可能会遇到这个错误。接下来就和大家聊聊操作无法完成错误…
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“揭秘CentosChina爬虫项目：掌握Scrapy框架的必备技巧与数据库设计“

“揭秘CentosChina爬虫项目：掌握Scrapy框架的必备技巧与数据库设计“

Centoschina 项目要求 爬取centoschina_cn的所有问题&#xff0c;包括文章标题和内容 数据库表设计 库表设计&#xff1a; 数据展示&#xff1a; 项目亮点 低耦合&#xff0c;高内聚。 爬虫专有settings custom_settings custom_settings_for_centoschina_cncustom_settin…
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鸿蒙（API 12 Beta2版）媒体开发【使用OHAudio开发音频播放功能(C/C++)】

鸿蒙（API 12 Beta2版）媒体开发【使用OHAudio开发音频播放功能(C/C++)】

OHAudio是系统在API version 10中引入的一套C API&#xff0c;此API在设计上实现归一&#xff0c;同时支持普通音频通路和低时延通路。仅支持PCM格式&#xff0c;适用于依赖Native层实现音频输出功能的场景。 使用入门 开发者要使用OHAudio提供的播放或者录制能力&#xff0c…
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根据 IP 地址配置子网示例（下挂 hub 接不同 vlan 终端）

根据 IP 地址配置子网示例（下挂 hub 接不同 vlan 终端）

我们一般根据端口配置子网比较简单&#xff0c;但是如果换接口&#xff0c;就又要到交换机上重新配置端口所属 vlan 了&#xff0c;紧急情况下&#xff0c;还是比较耽误时间的。但如果根据IP地址配置 vlan&#xff0c;则可以插在交换机上任意端口&#xff0c;排障时比较节省时间…
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部分PC制造商不会帮助英特尔第13/14代酷睿延保 对用户来说可能是个问题

部分PC制造商不会帮助英特尔第13/14代酷睿延保 对用户来说可能是个问题

早前英特尔已经宣布大部分第 13/14 代酷睿桌面处理器将可以获得延长保修服务&#xff0c;即后续使用出现非人为损坏的问题后&#xff0c;用户都可以联系英特尔换一颗新处理器。然而英特尔承担责任不代表对用户来说就高枕无忧&#xff0c;例如只有盒装版处理器才能直接联系英特尔…
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MySQL数据库分区

MySQL数据库分区

文章目录 1. 分区的基本概念2. 分区的类型3. 在 MySQL 中实现分区3.1 创建分区表3.2 插入数据3.3 查询数据3.4 修改分区3.5 查看分区信息 4. 具体示例4.1 范围分区 (Range Partitioning)4.2 列表分区 (List Partitioning)4.3 哈希分区 (Hash Partitioning)4.4 键分区 (Key Part…
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Win32注册表操作

Win32注册表操作

注册表的概念 注册表是一个存储计算机配置信息的数据库&#xff0c;用于存储计算机上的硬件、安装的软件、系统设置以及用户账户配置等重要信息。对注册表的编辑不当可能会影响计算机的正常运行。应用程序可以调用API函数来对注册表进行增、删等操作。 注册表结构 运行Regedi…
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【Redis 进阶】Redis 典型应用 —— 分布式锁

【Redis 进阶】Redis 典型应用 —— 分布式锁

一、什么是分布式锁 在一个分布式的系统中&#xff0c;也会涉及到多个节点访问同一个公共资源的情况&#xff0c;此时就需要通过锁来做互斥控制, 避免出现类似于 “线程安全” 的问题。 而 Java 的 synchronized 或者 C 的 std::mutex&#xff0c;这样的锁都是只能在当前进程…
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Embedding技术之Word Embedding

Embedding技术之Word Embedding

Word Embedding是什么&#xff1f; Word Embedding——词嵌入是将单词映射为数值向量&#xff0c;以捕捉单词间的语义和句法关系&#xff0c;为自然语言处理任务提供有效的特征表示。——自然语言处理——Word2Vec、GloVe、FastText。 Word Embedding属于静态向量&#xff0c…
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深度学习入门（四）：激活函数与LSTM

深度学习入门（四）：激活函数与LSTM

激活函数 激活函数在神经网络中扮演着至关重要的角色。它们的主要功能是引入非线性因素&#xff0c;这使得神经网络能够学习和近似任何非线性函数&#xff0c;从而处理复杂的数据模式和决策边界。如果没有激活函数&#xff0c;即使网络拥有很多层&#xff0c;其表达能力仍然只…
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青岛国真携手图扑软件共建青岛西海岸区一网统管平台

青岛国真携手图扑软件共建青岛西海岸区一网统管平台

为深入贯彻关于垃圾分类的重要指示精神&#xff0c;积极响应住房和城乡建设部开展的全国城市生活垃圾分类宣传周活动&#xff0c;5 月 25 - 27 日&#xff0c;以“发挥行业协会新动能 助力垃圾分类新时尚”为主题的“ 2023 垃圾分类高峰论坛”在青岛西海岸成功举办。 青岛国真智…
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使用影子凭证进行域权限维持

使用影子凭证进行域权限维持

本文来源无问社区&#xff0c;更对实战内容&#xff0c;渗透思路可前往查看http://wwlib.cn/index.php/artread/artid/15293.html Microsoft 推出了 Windows Hello 企业版 &#xff08;WHfB&#xff09;&#xff0c;以使用基于密钥的信任模型替换传统的基于密码的身份验证。此…
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【Material-UI】按钮组：尺寸与颜色详解

【Material-UI】按钮组：尺寸与颜色详解

文章目录 一、按钮组概述1. 组件介绍2. 基本用法 二、按钮组的尺寸&#xff08;Sizes&#xff09;1. 小尺寸&#xff08;Small&#xff09;2. 中等尺寸&#xff08;Medium&#xff09;3. 大尺寸&#xff08;Large&#xff09; 三、按钮组的颜色&#xff08;Colors&#xff09;1…
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gitea docker 快捷安装部署

gitea docker 快捷安装部署

前言 在前一篇博文&#xff08;什么是 Gitea&#xff1f;&#xff09;中&#xff0c;我们详细介绍了gitea的功能特性&#xff0c;以及其与其它git服务器之间的特性多维度对比。 在本文中&#xff0c;我们将详细介绍gitea的快捷安装部署&#xff0c;docker方式&#xff01; 1…
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