数据结构— —队列企业级web服务器队列的应用

在高并发 HTTP 反向代理服务器 Nginx 中，存在着一个跟性能息息相关的模块 - 文件缓存。

 

经常访问到的文件会被 nginx 从磁盘缓存到内存，这样可以极大的提高 Nginx 的并发能力，不过因为 内存的限制，当缓存的文件数达到一定程度的时候就会采取淘汰机制，优先淘汰进入时间比较久或是最近 访问很少(LRU)的队列文件。

具体实现方案：

完整代码：

nginx_queue.h

#ifndef _NGX_QUEUE_H_INCLUDED_
#define _NGX_QUEUE_H_INCLUDED_

typedef struct ngx_queue_s ngx_queue_t;

struct ngx_queue_s 
{
    ngx_queue_t *prev;
    ngx_queue_t *next;
};

#define ngx_queue_init(q)

(q)->prev = q;
(q)->next = q;

#define ngx_queue_empty(h)

(h == (h)->prev)

#define ngx_queue_insert_head(h, x)

(x)->next = (h)->next;
(x)->next->prev = x;
(x)->prev = h;
(h)->next = x;

#define ngx_queue_insert_after ngx_queue_insert_head
#define ngx_queue_insert_tail(h, x)

(x)->prev = (h)->prev;
(x)->prev->next = x;
(x)->next = h;
(h)->prev = x;

#define ngx_queue_head(h)
(h)->next;
#define ngx_queue_last(h)
(h)->prev

#define ngx_queue_sentinel(h)
(h)
#define ngx_queue_next(q)
(q)->next
#define ngx_queue_prev(q)
(q)->prev
#define ngx_queue_remove(x)
(x)->next->prev = (x)->prev;
(x)->prev->next = (x)->next
#define ngx_queue_data(q, type, link)
(type *) ((char *) q - offsetof(type, link))
#endif

Nginx_双向循环队列.cpp

#include <Windows.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include "nginx_queue.h"
#include <time.h>

using namespace std;

typedef struct ngx_cached_open_file_s 
{
    //其它属性省略...
    int fd;
    ngx_queue_t queue;
}ngx_cached_file_t;

typedef struct 
{
    //其它属性省略...
    ngx_queue_t expire_queue;
    //其它属性省略...
} ngx_open_file_cache_t;

int main(void)
{
    ngx_open_file_cache_t *cache = new ngx_open_file_cache_t;
    ngx_queue_t *q;
    ngx_queue_init(&cache->expire_queue);

    //1. 模拟文件模块，增加打开的文件到缓存中
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        ngx_cached_file_t *e = new ngx_cached_file_t;
        e->fd = i;
        ngx_queue_insert_head(&cache->expire_queue, &e->queue);
}

    //遍历队列
    for(q=cache->expire_queue.next;
    q!=ngx_queue_sentinel(&cache->expire_queue); 
    q=q->next)

    {
        printf("队列中的元素：%d\n", (ngx_queue_data(q,ngx_cached_file_t, queue))->fd);
    }

    //模拟缓存的文件到期，执行出列操作
    while(!ngx_queue_empty(&cache->expire_queue))
    {
        q=ngx_queue_last(&cache->expire_queue);
        ngx_cached_file_t *cached_file = ngx_queue_data(q,
        ngx_cached_file_t, queue);
        printf("出队列中的元素：%d\n", cached_file->fd);
        ngx_queue_remove(q);
        delete(cached_file);
    }
    
    system("pause");
    return 0；
}