asio strand为什么比mutex好

最新推荐文章于 2025-06-11 12:39:34 发布

aalbertini

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aalbertini/article/details/42496759

本文深入解析了Boost.Asio库中strand的工作原理与实现细节。strand用于确保在一个io_service实例上，来自同一个strand的所有操作按顺序执行。文章通过具体源代码展示了如何通过内部锁机制和队列管理来达到此目的，并讨论了这种设计对于提高并发性能的优势。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

void strand_service::do_post(implementation_type& impl,
    operation* op, bool is_continuation)
{
  impl->mutex_.lock();
  if (impl->locked_)
  {
    // Some other handler already holds the strand lock. Enqueue for later.
    impl->waiting_queue_.push(op);
    impl->mutex_.unlock();
  }
  else
  {
    // The handler is acquiring the strand lock and so is responsible for
    // scheduling the strand.
    impl->locked_ = true;
    impl->mutex_.unlock();
    impl->ready_queue_.push(op);
    io_service_.post_immediate_completion(impl, is_continuation);
  }
}

</pre><pre code_snippet_id="574372" snippet_file_name="blog_20150107_3_5213123" name="code" class="cpp">如上。

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">
</span>

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">
</span>

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">
</span>

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">strand 最多193个。 也不需要太担心strand过多会影响效率或者浪费资源的问题。</span>

impl就是strand实现类，内部还是有锁。
只不过锁的范围内没做什么事情，检查状态 push/pop之类的；尽量减少持有锁的时间，通过这种方式来增强并发。
因为线程获取锁之后马上就释放了。其他线程尝试获取锁时的争用情况大大减少了。基本不会争用，更不可能会卡住。
但是直接用mutex，就可能出现被卡住的情况。

private:
  // Helper function to dispatch a handler. Returns true if the handler should
  // be dispatched immediately.
  BOOST_ASIO_DECL bool do_dispatch(implementation_type& impl, operation* op);

  // Helper fiunction to post a handler.
  BOOST_ASIO_DECL void do_post(implementation_type& impl,
      operation* op, bool is_continuation);

  BOOST_ASIO_DECL static void do_complete(io_service_impl* owner,
      operation* base, const boost::system::error_code& ec,
      std::size_t bytes_transferred);

  // The io_service implementation used to post completions.
  io_service_impl& io_service_;

  // Mutex to protect access to the array of implementations.
  boost::asio::detail::mutex mutex_;

  // Number of implementations shared between all strand objects.
#if defined(BOOST_ASIO_STRAND_IMPLEMENTATIONS)
  enum { num_implementations = BOOST_ASIO_STRAND_IMPLEMENTATIONS };
#else // defined(BOOST_ASIO_STRAND_IMPLEMENTATIONS)
  enum { num_implementations = 193 };
#endif // defined(BOOST_ASIO_STRAND_IMPLEMENTATIONS)

  // Pool of implementations.
  scoped_ptr<strand_impl> implementations_[num_implementations];