提升在多个线程上运行的 asio strand 和 io_service答案

【问题标题】：Boost asio strand and io_service running on several threads提升在多个线程上运行的 asio strand 和 io_service
【发布时间】：2013-12-04 09:45:48
【问题描述】：

我不确定与股线相关的一个细节。

假设以下情况：两个独立的对象，每个对象都有自己的链。并且每条链都与一个常见的 io_service 相关。每个对象都使用他的链来发布和包装异步操作。如果我在多个线程上有这个（唯一的）io_service .run()'ing，我不确定是否会发生以下情况：

由其中一个对象发布和异步包装的所有操作将非同时执行。因此，与其中一个对象相关的所有操作都将按顺序执行（发布的操作将按照与发布的顺序相同的顺序执行。包装的异步操作将按未指定的顺序执行，因为它们是异步的，但仍按顺序执行）。
源自不同对象的两个操作（因此从与同一 io_service 相关的不同 strand 对象发布或包装）可以同时执行。

总而言之，每个对象将依次执行其发布和包装的处理程序，但从不同对象（链）发布和包装的处理程序将同时执行。

   +-----------------+  +-----------------+
   | Obj1            |  | Obj2            |
   | +-------------+ |  | +-------------+ |             
   | |   Strand_1  | |  | |   Strand_2  | |               
   | +-------------+ |  | +-------------+ |                
   +--------+--------+  +-------+---------+                
            |                   |                          
            +--------+  +-------+                          
                     |  |                                         
                +----+--+----+                                      
                | io_service |                                      
                +------------+                                      
                       |                                          
                       |                                          
              +--------+-------+                         
              |                |                                
         Thread1             Thread_2  
         io_service.run()    io_service.run()

我说的对吗？

谢谢

【问题讨论】：

标签： c++ multithreading asynchronous boost-asio

【解决方案1】：

简而言之，strand 保证其自己的处理程序的顺序调用，但不保证来自不同链的处理程序的并发执行。因此，这些问题的答案是：

是的。保证顺序调用。
是的。并发执行可能发生，但不能保证。
同意顺序调用，但不同意并发执行将发生。

strand 维护自己的处理程序队列，并保证其处理程序中只有一个处理程序位于 io_service 中，从而导致处理程序在放入 io_service 之前被同步。因此，所有通过strand 发布或调度的处理程序都将按顺序执行。

可能会同时执行通过不同strands 发布或调度的处理程序，但不能保证会发生。 documentation 声明：

实现不保证通过不同的链对象发布或分派的处理程序将被同时调用。

因此，如果Thread1 正在执行通过Strand_1 发布的处理程序，Boost.Asio 将不会使用该信息来保证通过Strand_2 发布的处理程序将由@987654332 执行@;但是，有可能会根据其他实现细节选择Thread2 来执行Strand_2 中的处理程序，例如作为运行io_service 的线程列表中的下一个可用线程。

例如，考虑 3 个处理程序 A、B 和 C 准备在 io_service 内运行的情况：

A 是通过 Strand_1 发布的。
B 不是通过 strand 发布的。
C 是通过 Strand_2 发布的。

如果Thread1 和Thread2 正在运行io_service，那么一种可能的执行顺序是：

Thread1         | Thread2
----------------+----------------
start A()       | start B()
`-- finish A()  | |
start C()       | `-- finish B()
`-- finish C()  |

图示的执行顺序表明，通过不同的strands（分别为Strand_1和Strand_2）发布的处理程序（A和C）不能保证同时执行。

【讨论】：

谢谢。是否可以强制一些并发？我不太明白，如果 io_service 在多个线程中运行并且需要执行处理程序，为什么不使用“免费”线程之一。我的意思是，在多个线程中运行 io_service 是否毫无意义（假设我的问题中描述了一个方案）？
“不保证”，在通过不同的链对象发布或分派的并发调用处理程序的上下文中，意味着大多数时间都会发生这种情况，但并非总是如此？是否值得在多个线程中运行 io_service 以便在原始方案中获得一些性能？
@ChrisPeterson 我更新了答案，希望能更清楚地说明保证（或缺乏保证）提供的内容。如果有可用的线程，那么 Boost.Asio 将使用它来执行处理程序。如果需要同时调用多个处理程序，那么多个线程可能会有所帮助。
非常好的文章 Tanner，+1。一个问题 - 如果我们有多个使用相同 io_service 的线程，并且所有完成处理程序都包装在同一个链中，这是否等同于我们只有一个线程的情况？如果我没记错的话，所有处理程序都应该按顺序调用，所以使用多个线程没有好处吗？
@MiljenMikic 我和你有同样的问题，我想是的。实际上，当我们只使用一个线程来运行所有处理程序时，处理程序是按顺序执行的，称为 implicit strand。

【解决方案2】：

由其中一个对象发布和异步包装的所有操作将非并发执行。因此，与其中一个对象相关的所有操作都将按顺序执行（发布的操作将按照与发布的顺序相同的顺序执行。包装的异步操作将按未指定的顺序执行，因为它们是异步的，但仍按顺序执行）。

是的。

源自不同对象的两个操作（因此从与同一 io_service 相关的不同 strand 对象发布或包装）可以同时执行。

是的

总而言之，每个对象将依次执行其发布和包装的处理程序，但从不同对象（链）发布和包装的处理程序将同时执行。

是的

【讨论】：