计划任务(TaskScheduler)探讨

上一篇谈到SingleStep()函数会找到三种任务类型并执行之。
这三种任务是:
socket handler, event handler, delay task 。 
1、socket handler 保存在队列BasicTaskScheduler0::HandlerSet* fHandlers中;
2、event handler保存在数组BasicTaskScheduler0::TaskFunc * fTriggeredEventHandlers[MAX_NUM_EVENT_TRIGGERS] 中;
3、delay task 保存在队列BasicTaskScheduler0::DelayQueue fDelayQueue 中。 
下面看一下三种任务的执行函数的定义: 
socket handler 为 
typedef void BackgroundHandlerProc (void* clientData, int mask); 
event handler为 
typedef void TaskFunc(void* clientData); 
delay task  为 
typedef void TaskFunc(void* clientData);// 跟event handler一样。 
再看一下向任务调度对象添加三种任务的函数的样子: 
socket handler 为: 
void setBackgroundHandling(int socketNum, int conditionSet   ,BackgroundHandlerProc* 
handlerProc, void* clientData)
event handler为: 
EventTriggerId createEventTrigger(TaskFunc* eventHandlerProc) 
delay task 为: 
TaskToken scheduleDelayedTask(int64_t  microseconds, TaskFunc* proc,void* 
clientData)
 
socket handler 添加时为什么需要那些参数呢?socketNum 是需要的,因为要select socket
(socketNum 即是socket() 返回的那个socket 对象)。conditionSet 也是需要的,它用于
表明socket 在select 时查看哪种装态,是可读?可写?还是出错?proc 和clientData 这两
个参数就不必说了(真有不明白的吗?)。再看BackgroundHandlerProc 的参数,socketNum
不必解释,mask是什么呢?它正是对应着 conditionSet ,但它表明的是 select 之后的结果,
比如一个socket 可能需要检查其读/ 写状态,而当前只能读,不能写,那么mask中就只有
表明读的位被设置。
  1.  
    void BasicTaskScheduler
  2.  
    ::setBackgroundHandling(int socketNum, int conditionSet, BackgroundHandlerProc* handlerProc, void* clientData) {
  3.  
    if (socketNum < 0) return;
  4.  
    FD_CLR((unsigned)socketNum, &fReadSet);
  5.  
    FD_CLR((unsigned)socketNum, &fWriteSet);
  6.  
    FD_CLR((unsigned)socketNum, &fExceptionSet);
  7.  
    if (conditionSet == 0) {
  8.  
    fHandlers->clearHandler(socketNum);
  9.  
    if (socketNum+1 == fMaxNumSockets) {
  10.  
    --fMaxNumSockets;
  11.  
    }
  12.  
    } else {
  13.  
    fHandlers->assignHandler(socketNum, conditionSet, handlerProc, clientData);
  14.  
    if (socketNum+1 > fMaxNumSockets) {
  15.  
    fMaxNumSockets = socketNum+1;
  16.  
    }
  17.  
    if (conditionSet&SOCKET_READABLE) FD_SET((unsigned)socketNum, &fReadSet);
  18.  
    if (conditionSet&SOCKET_WRITABLE) FD_SET((unsigned)socketNum, &fWriteSet);
  19.  
    if (conditionSet&SOCKET_EXCEPTION) FD_SET((unsigned)socketNum, &fExceptionSet);
  20.  
    }
  21.  
    }

event handler是被存在数组中。数组大小固定,是32项,用 EventTriggerId 来表示数组中
的项,EventTriggerId 是一个32位整数,因为数组是32项,所以用EventTriggerId 中的
第n 位置1表明对应数组中的第n 项。成员变量fTriggersAwaitingHandling 也是
EventTriggerId 类型,它里面置 1 的那些位对应了数组中所有需要处理的项。这样做节省了
内存和计算,但降低了可读性,呵呵,而且也不够灵活,只能支持32项或64项,其它数
量不被支持。以下是函数体 

  1.  
    EventTriggerId BasicTaskScheduler0::createEventTrigger(TaskFunc* eventHandlerProc) {
  2.  
    unsigned i = fLastUsedTriggerNum;
  3.  
    EventTriggerId mask = fLastUsedTriggerMask;
  4.  
     
  5.  
    do {
  6.  
    i = (i+1)%MAX_NUM_EVENT_TRIGGERS;
  7.  
    mask >>= 1;
  8.  
    if (mask == 0) mask = 0x80000000;
  9.  
     
  10.  
    if (fTriggeredEventHandlers[i] == NULL) {
  11.  
    // This trigger number is free; use it:
  12.  
    fTriggeredEventHandlers[i] = eventHandlerProc;
  13.  
    fTriggeredEventClientDatas[i] = NULL; // sanity
  14.  
     
  15.  
    fLastUsedTriggerMask = mask;
  16.  
    fLastUsedTriggerNum = i;
  17.  
     
  18.  
    return mask;
  19.  
    }
  20.  
    } while (i != fLastUsedTriggerNum);
  21.  
     
  22.  
    // All available event triggers are allocated; return 0 instead:
  23.  
    return 0;
  24.  
    }

可以看到最多添加32个事件,且添加事件时没有传入 clientData 参数。这个参数在
触发事件时传入,见以下函数: 

  1.  
    void BasicTaskScheduler0::triggerEvent(EventTriggerId eventTriggerId, void* clientData) {
  2.  
    // First, record the "clientData". (Note that we allow "eventTriggerId" to be a combination of bits for multiple events.)
  3.  
    EventTriggerId mask = 0x80000000;
  4.  
    for (unsigned i = 0; i < MAX_NUM_EVENT_TRIGGERS; ++i) {
  5.  
    if ((eventTriggerId&mask) != 0) {
  6.  
    fTriggeredEventClientDatas[i] = clientData;
  7.  
    }
  8.  
    mask >>= 1;
  9.  
    }
  10.  
     
  11.  
    // Then, note this event as being ready to be handled.
  12.  
    // (Note that because this function (unlike others in the library) can be called from an external thread, we do this last, to
  13.  
    // reduce the risk of a race condition.)
  14.  
    fTriggersAwaitingHandling |= eventTriggerId;
  15.  
    }

看,clientData 被传入了,这表明 clientData 在每次触发事件时是可以变的。此时再回去看
SingleStep()是不是更明了了? 

delay task 添加时,需要传入 task 延迟等待的微秒(百万分之一秒)数( 第一个参数),这个
弱智也可以理解吧?嘿嘿。分析一下介个函数:
  1.  
    TaskToken BasicTaskScheduler0::scheduleDelayedTask(int64_t microseconds,
  2.  
    TaskFunc* proc,
  3.  
    void* clientData) {
  4.  
    if (microseconds < 0) microseconds = 0;
  5.  
    DelayInterval timeToDelay((long)(microseconds/1000000), (long)(microseconds%1000000));
  6.  
    AlarmHandler* alarmHandler = new AlarmHandler(proc, clientData, timeToDelay);
  7.  
    fDelayQueue.addEntry(alarmHandler);
  8.  
     
  9.  
    return (void*)(alarmHandler->token());
  10.  
    }

delay task的执行都在函数fDelayQueue.handleAlarm() 中,handleAlarm()在类
DelayQueue 中实现。看一下handleAlarm():   

  1.  
    void DelayQueue::handleAlarm() {
  2.  
    //如果第一个任务的执行时间未到,则同步一下(重新计算各任务的等待时间)。
  3.  
    if (head()->fDeltaTimeRemaining != DELAY_ZERO) synchronize();
  4.  
    //如果第一个任务的执行时间到了,则执行第一个,并把它从队列中删掉。
  5.  
    if (head()->fDeltaTimeRemaining == DELAY_ZERO) {
  6.  
    // This event is due to be handled:
  7.  
    DelayQueueEntry* toRemove = head();
  8.  
    removeEntry(toRemove); // do this first, in case handler accesses queue
  9.  
    //执行任务,执行完后会把这一项销毁。
  10.  
    toRemove->handleTimeout();
  11.  
    }
  12.  
    }
可能感觉奇怪,其它的任务队列都是先搜索第一个应该执行的项,然后再执行,这里干脆,
直接执行第一个完事。那就说明第一个就是最应该执行的一个吧?也就是等待时间最短的一
个吧?那么应该在添加任务时,将新任务跟据其等待时间插入到适当的位置而不是追加到尾
巴上吧?猜得对不对还得看fDelayQueue.addEntry(alarmHandler) 这个函数是怎么执行的。
  1.  
    void DelayQueue::addEntry(DelayQueueEntry* newEntry) {
  2.  
    // 重新计算各项的等待时间
  3.  
    synchronize();
  4.  
    // 取得第一项
  5.  
    DelayQueueEntry* cur = head();
  6.  
    // 从头至尾循环中将新项与各项的等待时间进行比较
  7.  
    while (newEntry->fDeltaTimeRemaining >= cur->fDeltaTimeRemaining) {
  8.  
    // 如果新项等待时间长于当前项的等待时间,则减掉当前项的等待时间。
  9.  
    newEntry->fDeltaTimeRemaining -= cur->fDeltaTimeRemaining;
  10.  
    cur = cur->fNext;
  11.  
    }
  12.  
    //循环完毕,cur 就是找到的应插它前面的项,那就插它前面吧
  13.  
    cur->fDeltaTimeRemaining -= newEntry->fDeltaTimeRemaining;
  14.  
     
  15.  
    // Add "newEntry" to the queue, just before "cur":
  16.  
    newEntry->fNext = cur;
  17.  
    newEntry->fPrev = cur->fPrev;
  18.  
    cur->fPrev = newEntry->fPrev->fNext = newEntry;
  19.  
    }

有个问题,while循环中为什么没有判断是否到达最后一下的代码呢?难道肯定能找到大于
新项的等待时间的项吗?是的!第一个加入项的等待时间是无穷大的,而且这一项永远存在
于队列中。

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