高效并发模式--半同步/半异步模式

并发编程的目的是让程序“同时”执行多个任务。若程序是计算密集型的，并发编程并没有优势，相反由于任务的切换使得效率降低。但如果程序是I/O密集型的，比如经常读写文件，访问数据库等，则情况不同。由于I/O操作的速度远没有CPU计算的速度快，所以当程序阻塞于I/O操作将浪费大量CPU时间。

并发模式是指I/O处理单元和多个逻辑单元之间的协调完成任务的方法。

并发模式中，“同步”指的是程序完全按照代码序列的顺序执行；“异步”指的是程序的执行需要由系统事件来驱动。

以异步线程执行的程序相对复杂，难于调适和扩展，并且不适合于大量的并发。同步线程则相反，程序效率相对较低，实时性较差，但逻辑简单。

半同步/半异步模式

同步线程用于处理客户逻辑，相当于逻辑单元；异步线程用于处理I/O事件，相当于I/O处理单元。

半同步/半反应堆模式

half-sync / half-reactive

事件处理模式是Reactor模式：要求工作线程自己从socket上读取客户请求和往socket写入服务器应答。

主线程：异步线程。负责监听所有 socket 上的事件。

• 当有新的连接请求到来，主线程接受连接请求得到新的连接socket，然后往epoll内核事件表中注册socket上的读写事件。
• 有新的已连接客户端请求到来或有数据要发送至客户端，主线程将该连接socket插入请求队列。

工作线程：同步线程。所有的工作线程都休眠在请求队列上，当有任务到来，它们通过竞争获得任务的接管权。

缺点：

• 主线程和工作线程共享请求队列：主线程添加任务，工作线程取出任务，都需要对请求队列加锁保护，耗费CPU时间。
• 每个工作线程在同一时间只能处理一个客户请求：若客户较多，工作线程较少，则请求队列中任务堆积，客户端响应慢。若增加工作线程，线程切换耗费大量CPU时间。

相对高效的半同步/半异步模式

每个线程都是异步线程，故并非严格意义上的半同步/半异步模式。

主线程：异步线程。只负责管理监听socket（listen_socket）。当有新的连接请求到来，主线程接受连接请求得到新的连接socket，并将新返回的连接socket派发给某个工作线程。

工作线程：异步线程。负责管理请求socket（connected_socket）。主线程向工作线程派发新的连接socket后，工作线程负责该socket的任何I/O操作，直到客户端关闭。

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参考：《Linux高性能服务器编程》 游双