C++ 异步编程探索（二） thread safe_hiredis poll-优快云博客

前言

在异步编程实践中，曾经遇到的最大的问题就是thread safe 问题。

我所在的团队是Database团队，主要是为APP提供和redis交互的API。场景就是application thread调用我们的API。我们有个worker thread负责网络I/O。我们的API基于hiredis，hiredis声明自己不是thread-safe。
这也很正常，看了看hireids的代码，关于网络通信的部分，其中有个i-buffer和一个o-buffer这两个buffer负责缓存和网络通信的信息。hiredis将“poll”这部分做了抽象，可以兼容很多异步框架比如redis的ae，libevent等等。hiredis的做法是当网络可写的时候，调用send，如果send没有将o-buf发送完全时，调用eladdwrite，告诉系统，网络可写时告诉我。
那么为什么它不是线程安全的呢？首先如果要做到线程安全，这两个buffer就需要“加锁”来防止两个线程通知操作相同的buffer，但是hiredis中没有相应的处理代码
既然hiredis没有提供线程安全的API，那么如何解决这个问题呢？

异步事件通知机制

异步编程无法避免都要面对多个线程，这个就要涉及到线程之间的通信。解决方法有很多，比如上篇文章中提到过的boost furure-then，但是这样的缺点是每个then多会新建一个线程处理task，起线程会很耗资源。所以有人就会想，一开始就建立多个线程形成一个线程池，这样就消除了不断起线程的损耗。这确实是一个好办法，但是这也引入一个问题–如何拖住这个线程，不让线程退出。解决方法同样有很多。比如用condition wait，poll…
至此就正式引出异步事件通知机制。异步事件通知机制有很多种类，其大多数都是基于epoll kqueue等linux底层API。下面我就举几个比较著名的框架：

libevent

libevent是我最早接触的此类框架，其支持linux各种file discriptor（fd），之前写了一个小demo。link：https://github.com/maxcong001/task_base
想法就是运用libevent作为poll机制，监听eventfd。APP线程当有事情的时候就将事情push到一个queue中（加锁），同时eventfd加一，这样libeventthread就会被唤醒，看看有多少事件需要处理，并从queue中提取相应的事情并处理。

libuv

libuv和libevent相似，相比libevent更加轻量，同时实现稍有不同，同样我写了一个小的demo，link：https://github.com/maxcong001/task_base_libuv
这里libuv支持uv_async_send这样的API不用我们再去监听fd。同时这个小demo中还用的线程安全的无锁queue（以后会写有关无锁队列的文章，这里就不介绍了）。

boost::asio::io_service(io_context 新版本boost)

boost这个神器总不会让人失望，io_service抽象了底层I/O, 所有异步io事件都是通过它来分发处理的，当然也包括我们需要的异步事件通知机制，主要我们可以调用post方法， 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。新版本的io_context 的post直接可以带handler。本来写了个小程序，由于种种原因不能在公司之外分享。