概念理解:boost::asio::io_service
IO模型
io_service对象是asio框架中的调度器,所有异步io事件都是通过它来分发处理的(io对象的构造函数中都需要传入一个io_service对象)。
asio::io_service io_service;
asio::ip::tcp::socket socket(io_service);
io_servuce的作用: io_servie 实现了一个任务队列,这里的任务就是void(void)的函数。 Io_servie最常用的两个接口是post和run,post向任务队列中投递任务,run是执行队列中的任务,直到全部执行完毕,并且run可以被N个线程调用。 Io_service是完全线程安全的队列。
同步的io主要流程 1、应用程序调用IO对象成员函数执行IO操作 2、IO对象向io_service 提出请求. 3、io_service 调用操作系统的功能执行连接操作. 4、操作系统向io_service 返回执行结果. 5、io_service将错误的操作结果翻译为boost::system::error_code类型,再传递给IO对象. 6、如果操作失败,IO对象抛出boost::system::system_error类型的异常.
异步IO的处理流程 1、应用程序调用IO对象成员函数执行IO操作 2、IO对象请求io_service的服务 3、io_service 通知操作系统其需要开始一个异步连接. 4、操作系统指示连接操作完成, io_service从队列中获取操作结果 5、应用程序必须调用io_service::run()以便于接收结果 6、调用io_service::run()后,io_service返回一个操作结果,并将其翻译为error_code,传递到事件回调函数中
io_service对象提供的接口有run、run_one、poll、poll_one、stop、reset、dispatch、post,最常用的是run、post、stop:
post用于发布io事件,
如timer,socket读写等,一般由asio框架相应对象调用,无需我们显式调用。
run用于监听io事件响应,并执行响应回调,
对于异步io操作需要在代码中显式调用,
对于同步io操作则由io对象隐式调用(并不是run函数,不过也是等待io事件)。
io_service提供的是一个生产者消费者模型。在异步io操作中需要我们手动控制消费者,调用run函数,它的基本工作模式如下: 1、等待io事件响应,如果所有io事件响应完成则退出 2、等待到io事件响应后,执行其对应的回调 3、继续等待下一个io事件,重复1-2
run函数在io事件完成后会退出,导致后续基于该对象的异步io任务无法执行
由于io_service并不会主动调度线程,需要我们手动分配,常见的方式是给其分配一个线程,然后执行run函数。
但run函数在io事件完成后会退出,线程会终止,后续基于该对象的异步io任务无法得到调度。
解决这个问题的方法是通过一个asio::io_service::work对象来守护io_service。
这样,即使所有io任务都执行完成,也不会退出,继续等待新的io任务。
boost::asio::io_service::work work(io_service);
io_service.run();