ascs 简明开发教程（十七）：再谈对象生命周期管理

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这次我们再进行一次深入的对象生命周期管理的探讨（这里的对象，其实就是socket），对象生命周期管理是object_pool做的，所以single_client是没有生命周期管理的，那是开发者的事。

object_pool用shared_ptr管理对象，那第一感觉是不需要什么生命周期管理了，因为shared_ptr就是做这个的，但ascs在发起异步调用时，并没有把关联对象用shared_ptr包装并传给回调函数对象（而传的是this指针），这会造成当回调函数被调用时，关联对象可能已经被释放了，这显然就是个段错误，进程就崩掉了。解决这个问题的一个方法是像asio的例子那样 （cpp11/chart/chat_server.cpp）：

  void do_read_body()
  {
    auto self(shared_from_this()); //增加引用记数
    asio::async_read(socket_,
        asio::buffer(read_msg_.body(), read_msg_.body_length()),
        [this, self](std::error_code ec, std::size_t /*length*/) //传入回调函数对象，防止对象在异步操作期间被释放
        {
          if (!ec)
          {
            room_.deliver(read_msg_);
            do_read_header();
          }
          else
          {
            room_.leave(shared_from_this());
          }
        });
  }

但ascs并没有采用这种方法，原因有：

1. single_client并不要求一定要用shared_ptr包装，所以shared_from_this()不一定用得了；

2. shared_ptr引用记数的增减也是有性能开销的，ascs给了使用者一个选择可以不用引用记数，而是延时一段固定的时间即认为所有异步回调已经结束。

这个选择就是宏ASCS_DELAY_CLOSE，如果大于0，ascs将在做异步操作时不使用shared_ptr引用记数，而是在关闭连接ASCS_DELAY_CLOSE秒之后，即认为所有异步操作已经结束（已成功或者失败），对象随时可以被释放或者重用（根据有没有开启对象重用而定）。如果等于0，ascs将采用与asio例子类似的方式来管理对象的生命周期，只是不是通过shared_from_this()，原因前面说过了，而是通过引入一个新的std::shared_ptr<char> aci;到对象里面（参看tracked_executor.h），所有异步调用发起时，都将增加这个aci的引用记数（ascs手动完成），异步回调结束时减少这个aci的引用记数（shared_ptr自动完成）。

所以ascs的对象生命周期管理其实是两个shared_ptr一起决定的（ASCS_DELAY_CLOSE等于0的时候），一个是object_pool本身就是用shared_ptr管理对象的，另一个就是上面说的std::shared_ptr<char> aci;，只有两者的引用记数都归0之后，对象才会被释放或者重用，还记得前面讲连接管理的时候说过，你可以建立你的id与shared_ptr<socket>的映射关系，但当连接断开之后，必须从你的映射里面删除，否则这个socket将永远不会被释放或者重用，原因就在这里。

那么如果你想要发起一个异步回调（on_msg_handle就是在异步回调里面做的），怎么给aci增加引用记数呢？如果不给aci增加引用记数，又可能会出现上面说的段错误进程崩了的情况，答案是调用tracked_executor的post、defer和dispatch函数，不得自己拿到io_context（在你继承的socket类的构造函数里，可以得到io_context）并通过它调用相应的post、defer和dispatch函数，因为这样会绕过对aci的引用记数的增减。

注意，定义宏ASCS_DELAY_CLOSE大于0，虽然可以得到一定的性能提升，但是是有风险的，所以最好能定义得大点，以尽量保证在ASCS_DELAY_CLOSE秒之后，所有回调都结束了（已成功或者失败）。对于single_client，即便你定义宏ASCS_DELAY_CLOSE为0，仍然可能会有问题，因为single_client的生命周期是由你来控制的，aci控制得再好，如果single_client都释放了，也是白搭（前面说过了，aci是tracked_executor的一个成员变量，socket继承自tracked_executor，而single_client又继承自socket），最好能让single_client拥有和进程相同的生命周期。同理，multi_client和server的生命周期也是你控制的，它们被释放了，再怎么控制aci都白搭，它们最好也拥有与进程相同的生命周期。

为保险起见，我建议不要定义ASCS_DELAY_CLOSE宏，它的默认值是0。

 

下面再谈谈使用者显示创建的ascs对象的生命周期管理以及释放先后顺序要求，使用者显示创建的对象大概有server（包括server_base，server是它的一个typedef，其它对象也一样，不再赘述），single_client，unix_single_client，multi_client，unix_multi_client，single_socket_service（udp），unix_single_socket_service（udp），multi_socket_service（udp），unix_multi_socket_service（udp），service_pump 和 asio::ssl::context（仅用于ssl的single_client）。其中tcp 和 ssl 有相同的类（除了ssl没有unix domain socket），只是命名空间不同；另外我说的使用者显示创建的对象，也包括了你从这些对象继承，然后显示创建这些继承对象。这些对象中，可以分为两大类，一类是service_pump 和 asio::ssl::context，称之为控制型对象，另外一类是其它上面列出的对象，称之为网络对象；控制型对象的生命周期必须长于网络对象，但控制型对象之间的生命周期没有谁长谁短的要求；结束网络对象不能通过让其生命周期结束或者显示调用其析构函数（包括用delete关键字），而是应该通过调用service_pump的stop_service来实现，stop_service有两个版本，一个带一个i_service*参数用于结束指定的某个网络对象，一个不带任何参数用于结束所有网络对象，如果你调用的是第一个版本，则调用之后你仍然不能释放你结束的那个网络对象，因为它是异步的，stop_service的返回并不代表网络对象的结束（里面可能还有异步操作未结束），因为service_pump只知道还有没有异步调用，并不知道某一个网络对象上还有没有异步调用，一个service_pump可以管理许多网络对象；第二个版本则是同步的，调用之后就可以释放所有网络对象和控制型对象了。所以我的建议是（不管怎样，最终的结束都应该以调用无参数版本stop_service为结束，所以虽然网络对象的生命周期会短于控制型对象，但不得早于调用stop_service之时结束网络对象的生命周期）：

一：让网络对象和控制型对象都拥有与进程相同的生命周期（比如全局变量）；

二：如果你确实需要在运行时开启关闭某种服务，控制型对象仍然参考第一条，对于需要运行时开启关闭的某个网络对象，开启时通过new创建它，关闭时调用stop_service(i_service*)，但关闭之后一直保留那个网络对象指针不释放，直到进程结束（当然，进程结束之前你还要调用无参数版本stop_service，调用之后就可以释放那个一直保留的网络对象指针了，如果你有强迫症的话）。

三：如果你需要在运行时开启关闭某种服务许多次，那第二条里面的方法就麻烦了，每启停一次，就会多一个网络对象指针，还得找个动态增长的容器来存放，解决办法就是，每次动态启停服务都用一个single_service_pump，与其它所有一直存在的服务所使用的service_pump分开，具体用法是（以server和ssl和single_client为例）：

auto s = new single_service_pump<server>();
s->start_service();
...
s->stop_service();
delete s;


auto ssl_context = new asio::ssl::context();
...
auto c = new single_service_pump<ascs::ext::ssl::single_client>(*ssl_context);
c->start_service();
...
c->stop_service();
delete c;
delete ssl_context;

四：对于控制型对象，再引申一下，保留service_pump很容易理解，因为它是控制中枢，退出服务时需要它；但对于asio::ssl::context，保留它的原因是因为它不支持复制，只能移动拷贝，为了与st_asio_wrapper库保持一致（它不需要c++0x支持，所以没有移动拷贝），网络对象没有移动拷贝asio::ssl::context到它内部供以后使用（重用时使用），而用的是引用（asio也用的是引用），所以只能麻烦使用者来维护其生命周期；改用指针是可以解决这个问题的，但为了保持库的向前兼容性，且我个人也不喜欢指针，而且只有使用ssl single_client(_base)时才需要asio::ssl::context，所以勉强维持现状，希望大家理解。

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