ACE主动对象模式(1)

转载于：http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2006/12/11/589168.html

主动对象模式用于降低方法执行和方法调用之间的耦合。该模式描述了另外一种更为透明的任务间通信方法。

传统上，所有的对象都是被动的代码段，对象中的代码是在对它发出方法调用的线程中执行的，当方法被调用时，调用线程将阻塞，直至调用结束。而主动对象却不一样。这些对象具有自己的命令执行线程，主动对象的方法将在自己的执行线程中执行，不会阻塞调用方法。

例如，设想对象"A"已在你的程序的main()函数中被实例化。当你的程序启动时，OS创建一个线程，以从main()函数开始执行。如果你调用对象A的任何方法，该线程将"流过"那个方法，并执行其中的代码。一旦执行完成，该线程返回调用该方法的点并继续它的执行。但是，如果"A"是主动对象，事情就不是这样了。在这种情况下，主线程不会被主动对象借用。相反，当"A"的方法被调用时，方法的执行发生在主动对象持有的线程中。另一种思考方法：如果调用的是被动对象的方法（常规对象），调用会阻塞（同步的）；而另一方面，如果调用的是主动对象的方法，调用不会阻塞（异步的）。

由于主动对象的方法调用不会阻塞，这样就提高了系统响应速度，在网络编程中是大有用武之地的。

在这里我们将一个"Logger"（日志记录器）对象对象为例来介绍如何将一个传统对象改造为主动对象，从而提高系统响应速度。

Logger的功能是将一些系统事件的记录在存储器上以备查询，由于Logger使用慢速的I/O系统来记录发送给它的消息，因此对Logger的操作将会导致系统长时间的等待。

其功能代码简化如下：

1 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>2 {3 public:4     void LogMsg(const string& msg)5     {6         cout<<endl<<msg<<endl;7         ACE_OS::sleep(2);8     }9 };

为了实现实现记录日志操作的主动执行，我们需要用命令模式将其封装，从而使得记录日志的方法能在合适的时间和地方主动执行，封装方式如下：

 1 class LogMsgCmd: public ACE_Method_Object 2 { 3 public: 4     LogMsgCmd(Logger *plog,const string& msg) 5     { 6         this->log=plog; 7         this->msg=msg; 8     } 9 10     int call()11     {12         this->log->LogMsg(msg);13         return 0;14     }15 16 private:17     Logger *log;18     string msg;19 };20 21 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>22 {23 public:24     void LogMsg(const string& msg)25     {26         cout<<endl<<msg<<endl;27         ACE_OS::sleep(2);28     }29 30     LogMsgCmd *LogMsgActive(const string& msg)31     {32         new LogMsgCmd(this,msg);33     }34 };

这里对代码功能做一下简单的说明：

ACE_Method_Object是ACE提供的命令模式借口，命令接口调用函数为int call()，在这里通过它可以把每个操作日志的调用封装为一个LogMsgCmd对象，这样，当原来需要调用LogMsg的方法的地方只要调用LogMsgActive即可生成一个LogMsgCmd对象，由于调用LogMsgActive方法，只是对命令进行了封装，并没有进行日志操作，所以该方法会立即返回。然后再新开一个线程，将LogMsgCmd对象作为参数传入，在该线程中执行LogMsgCmd对象的call方法，从而实现无阻塞调用。

然而，每次对一个LogMsg调用都开启一个新线程，无疑是对资源的一种浪费，实际上我们往往将生成的LogMsgCmd对象插入一个命令队列中，只新开一个命令执行线程依次执行命令队列中的所有命令。并且，为了实现对象的封装，命令队列和命令执行线程往往也封装到Logger对象中，代码如下所示：

 1 #include "ace/OS.h" 2 #include "ace/Task.h" 3 #include "ace/Method_Object.h" 4 #include "ace/Activation_Queue.h" 5 #include "ace/Auto_Ptr.h" 6  7 #include <string> 8 #include <iostream> 9 using namespace std;10 11 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>12 {13 public:14     Logger()15     {16         this->activate();17     }18 19     int svc();20     void LogMsg(const string& msg);21     void LogMsgActive (const string& msg);22 23 private:24     ACE_Activation_Queue cmdQueue;    //命令队列25 };26 27 class LogMsgCmd: public ACE_Method_Object28 {29 public:30     LogMsgCmd(Logger *plog,const string& msg)31     {32         this->log=plog;33         this->msg=msg;34     }35 36     int call()37     {38         this->log->LogMsg(msg);39         return 0;40     }41 42 private:43     Logger *log;44     string msg;45 };46 47 void Logger::LogMsg(const string& msg)48 {49     cout<<endl<<msg<<endl;50     ACE_OS::sleep(2);51 }52 53 //以主动的方式记录日志54 void Logger::LogMsgActive(const string& msg)55 {56     //生成命令对象，插入到命令队列中57     cmdQueue.enqueue(new LogMsgCmd(this,msg));58 }59 60 int Logger::svc()61 {62     while(true)63     {64         //遍历命令队列，执行命令65         auto_ptr<ACE_Method_Object> mo66             (this->cmdQueue.dequeue ());67 68         if (mo->call () == -1)69             break;70     }71     return 0;72 }73 74 int main (int argc, ACE_TCHAR *argv[])75 {76     Logger log;77     log. LogMsgActive ("hello");78 79     ACE_OS::sleep(1);80     log.LogMsgActive("abcd");81 82     while(true)83         ACE_OS::sleep(1);84 85     return 0;86 }

在这里需要注意一下命令队列ACE_Activation_Queue对象，它是线程安全的，使用方法比较简单，这里我也不多介绍了。

主动对象的基本结构就是这样，然而，由于主动对象是异步调用的，又引出了如下两个新问题：

1. 方法调用线程如何知道该方法已经执行完成？
2. 如何或得方法的返回值？

这两个问题将在下回给与解决。