ACE主动对象模式(1)

转载于：http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2006/12/11/589168.html

主动对象模式用于降低方法执行和方法调用之间的耦合。该模式描述了另外一种更为透明的任务间通信方法。

传统上，所有的对象都是被动的代码段，对象中的代码是在对它发出方法调用的线程中执行的，当方法被调用时，调用线程将阻塞，直至调用结束。而主动对象却不一样。这些对象具有自己的命令执行线程，主动对象的方法将在自己的执行线程中执行，不会阻塞调用方法。

例如，设想对象"A"已在你的程序的main()函数中被实例化。当你的程序启动时，OS创建一个线程，以从main()函数开始执行。如果你调用对象A的任何方法，该线程将"流过"那个方法，并执行其中的代码。一旦执行完成，该线程返回调用该方法的点并继续它的执行。但是，如果"A"是主动对象，事情就不是这样了。在这种情况下，主线程不会被主动对象借用。相反，当"A"的方法被调用时，方法的执行发生在主动对象持有的线程中。另一种思考方法：如果调用的是被动对象的方法（常规对象），调用会阻塞（同步的）；而另一方面，如果调用的是主动对象的方法，调用不会阻塞（异步的）。

由于主动对象的方法调用不会阻塞，这样就提高了系统响应速度，在网络编程中是大有用武之地的。

在这里我们将一个"Logger"（日志记录器）对象对象为例来介绍如何将一个传统对象改造为主动对象，从而提高系统响应速度。

Logger的功能是将一些系统事件的记录在存储器上以备查询，由于Logger使用慢速的I/O系统来记录发送给它的消息，因此对Logger的操作将会导致系统长时间的等待。

其功能代码简化如下：

 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>
 {
 public:
     void LogMsg(const string& msg)
     {
         cout<<endl<<msg<<endl;
         ACE_OS::sleep();
     }
 };

为了实现实现记录日志操作的主动执行，我们需要用命令模式将其封装，从而使得记录日志的方法能在合适的时间和地方主动执行，封装方式如下：

 class LogMsgCmd: public ACE_Method_Object
 {
 public:
     LogMsgCmd(Logger *plog,const string& msg)
     {
         this->log=plog;
         this->msg=msg;
     }
 
     int call()
     {
         this->log->LogMsg(msg);
         return ;
     }
 
 private:
     Logger *log;
     string msg;
 };
 
 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>
 {
 public:
     void LogMsg(const string& msg)
     {
         cout<<endl<<msg<<endl;
         ACE_OS::sleep();
     }
 
     LogMsgCmd *LogMsgActive(const string& msg)
     {
         new LogMsgCmd(this,msg);
     }
 };

这里对代码功能做一下简单的说明：

ACE_Method_Object是ACE提供的命令模式借口，命令接口调用函数为int call()，在这里通过它可以把每个操作日志的调用封装为一个LogMsgCmd对象，这样，当原来需要调用LogMsg的方法的地方只要调用LogMsgActive即可生成一个LogMsgCmd对象，由于调用LogMsgActive方法，只是对命令进行了封装，并没有进行日志操作，所以该方法会立即返回。然后再新开一个线程，将LogMsgCmd对象作为参数传入，在该线程中执行LogMsgCmd对象的call方法，从而实现无阻塞调用。

然而，每次对一个LogMsg调用都开启一个新线程，无疑是对资源的一种浪费，实际上我们往往将生成的LogMsgCmd对象插入一个命令队列中，只新开一个命令执行线程依次执行命令队列中的所有命令。并且，为了实现对象的封装，命令队列和命令执行线程往往也封装到Logger对象中，代码如下所示：

 #include "ace/OS.h"
 #include "ace/Task.h"
 #include "ace/Method_Object.h"
 #include "ace/Activation_Queue.h"
 #include "ace/Auto_Ptr.h"
 
 #include <string>
 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 class Logger: public ACE_Task<ACE_MT_SYNCH>
 {
 public:
     Logger()
     {
         this->activate();
     }
 
     int svc();
     void LogMsg(const string& msg);
     void LogMsgActive (const string& msg);
 
 private:
     ACE_Activation_Queue cmdQueue;    //命令队列
 };
 
 class LogMsgCmd: public ACE_Method_Object
 {
 public:
     LogMsgCmd(Logger *plog,const string& msg)
     {
         this->log=plog;
         this->msg=msg;
     }
 
     int call()
     {
         this->log->LogMsg(msg);
         return ;
     }
 
 private:
     Logger *log;
     string msg;
 };
 
 void Logger::LogMsg(const string& msg)
 {
     cout<<endl<<msg<<endl;
     ACE_OS::sleep();
 }
 
 //以主动的方式记录日志
 void Logger::LogMsgActive(const string& msg)
 {
     //生成命令对象，插入到命令队列中
     cmdQueue.enqueue(new LogMsgCmd(this,msg));
 }
 
 int Logger::svc()
 {
     while(true)
     {
         //遍历命令队列，执行命令
         auto_ptr<ACE_Method_Object> mo
             (this->cmdQueue.dequeue ());
 
         if (mo->call () == -)
             break;
     }
     return ;
 }
 
 int main (int argc, ACE_TCHAR *argv[])
 {
     Logger log;
     log. LogMsgActive ("hello");
 
     ACE_OS::sleep();
     log.LogMsgActive("abcd");
 
     while(true)
         ACE_OS::sleep();
 
     return ;
 }

在这里需要注意一下命令队列ACE_Activation_Queue对象，它是线程安全的，使用方法比较简单，这里我也不多介绍了。

主动对象的基本结构就是这样，然而，由于主动对象是异步调用的，又引出了如下两个新问题：

1. 方法调用线程如何知道该方法已经执行完成？
2. 如何或得方法的返回值？

这两个问题将在下回给与解决。