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时间轮思想
设计的核心思路
完整代码
组件接口 个人主页#xff1a;东洛的克莱斯韦克-CSDN博客
引言 对于高并发的服务器来说#xff0c;链接是一种比较珍贵的资源#xff0c;对不活跃的链接应该及时释放。判断连接是否活跃的策略是——在给定的时间内#…目录 引言
时间轮思想
设计的核心思路
完整代码
组件接口 个人主页东洛的克莱斯韦克-CSDN博客
引言 对于高并发的服务器来说链接是一种比较珍贵的资源对不活跃的链接应该及时释放。判断连接是否活跃的策略是——在给定的时间内该链接上并没有读事件写事件异常事件等。如果连接上有事件发生则刷新链接的活跃时间。 而时间轮就可以高效的检测链接是否活跃本文会带大家封装出一个时间轮的组件。
时间轮思想 时间轮的思想来源于钟表钟表的时分秒指针指到特定的位置就代表时间到了。参考钟表的策略我们可用一个数组代表一个钟表数组的下标代表时间指向数组的指针按特定的时间向后移动指针执行哪个位置就代表哪个位置的时间到了。 相应的指针1秒向后走一格数组大小为60这就是分级的时间轮。指针1分钟向后走一格数组大小为60这就是时级的时间轮。指针1小时向后走一格数组大小为24这就是天级的时间轮。 也就是说对于时间特别大的场景中不需要很大的的空间。比如一个任务在1天3小时15分5秒后超时假设只要天级时间轮指向1就把该任务抛到时级时间轮中...以此类推。
设计的核心思路 我们需要两个关键的技术——析构函数智能指针shared_ptr。
【C】智能指针——auto_ptrunique_ptrshared_ptr_auto ptr-CSDN博客 在我们上述的阐述中任务是有超时时间的当时间轮的指针指向这个任务时说明时间到了我们该执行这个任务呢——答案是把任务的执行放到析构函数里。 时间轮的容器可以用两层vevtor—— std::vectorstd::vectorTaskSharedPtr。如果指针指向TaskSharedPtr任务类就释放该类该类的析构函数就会指向任务的回调。两次vevtor表示在同一个时间内可能会有多个任务。 智能指针shared_ptr用于任务类的超时时间刷新在上文提到的高并发服务的场景中如果触发了链接中的事件就需要重新刷新时间但时间轮的指针是一直向后移动的任务类的下标迟早会被指到然后该类就会被析构。 那么我们可以用shared_ptr管理任务类并且新shared_ptr被插入时间轮之后正确的位置有shared_ptr的引用计数在任务类就不会被析构时间也相当于刷新了。
完整代码
#include functional
#include vector
#include memory
#include unordered_map
#include iostream
#include unistd.husing TaskFunk std::functionvoid(); // 定时任务执行的方法
using CleanFunk std::functionvoid(); // 清理资源的回调
class TimerTask //任务类
{
private:uint64_t _id; // 任务对象的唯一性标识uint32_t _timeout_t; // 任务的超时时间bool _cancel; // 取消任务为true, 不取消为falseTaskFunk _taskfunk; // 要执行的任务CleanFunk _cleanfunk;public:TimerTask(uint64_t id, uint32_t timeout_t, const TaskFunk funk): _id(id), _timeout_t(timeout_t), _cancel(false), _taskfunk(funk){}~TimerTask(){if (_cancel false){_taskfunk();}_cleanfunk();}void AddCleanFunk(const CleanFunk func){_cleanfunk func;}uint32_t GetTimeout() // 获取超时时间{return _timeout_t;}void CancelTask() // 取消任务{_cancel true;}
};class TimerWheel //时间轮
{
private:using TaskSharedPtr std::shared_ptrTimerTask;using TaskWeakPtr std::weak_ptrTimerTask;size_t _ptr; // 时间轮的指针size_t _capacity; // 时间轮的容量std::vectorstd::vectorTaskSharedPtr _wheel; // 时间轮容器std::unordered_mapuint64_t, TaskWeakPtr _v; // 任务id和任务weak_ptr映射的容器快速索引使shared_ptr引用计数加一
private:void CleanV(uint64_t id) // 清理_v容器资源的函数{auto t _v.find(id);if (t ! _v.end()){_v.erase(id);}}public:TimerWheel(size_t capacity): _ptr(0), _capacity(capacity), _wheel(capacity){}void AddTimerTask(uint64_t id, uint32_t timeout_t, const TaskFunk funk) // 添加定时任务{TaskSharedPtr sp(new TimerTask(id, timeout_t, funk));TaskWeakPtr wp sp;_v[id] wp; // 向_v中注册sp-AddCleanFunk(std::bind(TimerWheel::CleanV, this, id)); // 设置清理_v容器资源的回调size_t pos (_ptr sp-GetTimeout()) % _capacity;_wheel[pos].push_back(sp);}void UpdateTimerTask(uint64_t id) // 更新超时的时间{auto t _v.find(id);if (t ! _v.end()){TaskSharedPtr sp _v[id].lock();size_t pos (_ptr sp-GetTimeout()) % _capacity;_wheel[pos].push_back(sp);}}void UpdatePtr() // 每隔?时间执行一次{_wheel[_ptr].clear();_ptr;_ptr % _capacity;}void CancelTask(uint64_t id) // 取消任务{auto t _v.find(id);if (t ! _v.end()){TaskSharedPtr sp _v[id].lock();sp-CancelTask();}}
};
组件接口
AddTimerTask向时间轮中注册任务三个参数分别是任务id 任务的超时时间任务调用的方法。
在上层一定要确保任务id的唯一性。
UpdateTimerTask传入任务id, 刷新超时时间
UpdatePtr: 这个接口就是前文说的时间轮的指针多久调用一次就表示时间轮是一个什么级别的的时间轮
CancelTask传入任务id,说明该任务在时间到了之后也不会被执行。
