[发明专利]一种基于消息队列的线程间通信的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信的技术领域，特别是涉及一种基于消息队列的线程间通信的方法和系统。

背景技术

吞吐量是指在一次性能测试过程中网络上传输的数据量的总和。对于交互式应用来说，吞吐量指标反映的是服务器承受的压力，在容量规划的测试中，吞吐量指标说明的是系统级别的负载能力。随着用户业务量的不断增长以及企业数据的不断积累，对服务器的吞吐量要求也越来越高。

服务器为了提高吞吐量，可以采用多线程技术，即主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力的技术。在解决处理器单元内多个线程执行的问题时，要求线程不仅要同步地访问同一共享资源，而且线程间还彼此牵制，通过相互通信来向前推进。

现有技术中，线程间通信的方式为消息传递方式，线程之间通过进队push和出队pop指令操作消息队列来传递信息。这些线程之间的关系是平等的，彼此之间并不存在任何依赖，它们各自竞争CPU资源，互不相让，就可能存在这样的危险：一个线程以某种其他线程不可预料的方式修改资源。例如，两个线程都对同一个文件进行读写，两个线程都在进行绘图，一个线程正在使用一段内存而另一个线程却正在修改这段内存的值等，都可能出现不可预料的结果。因而需要保证一段时间内只有一个线程在执行一段指令，从而保证结果的准确性，通常执行进队push和出队pop指令操作时需要采用互斥锁（mutual exclusion lock，也称作mutex）指令的方式无条件地阻止其他线程对共享资源的异步访问，这就意味着至多只有一个线程可以拥有锁，并开始处理锁中做的事，释放锁后，再处理锁外做的事。例如，当线程A尝试请求一个被线程B占有的锁时，线程A必须等待或者阻塞，此时线程A被挂起，直到线程B释放锁后，线程A才拥有锁，并开始处理锁中做的事，如果线程B永远不释放锁，线程A将永远等待或者阻塞下去；还有一种情况是，多个线程获取同一个消息队列的数据，所有出队pop指令操作也需要采用互斥锁，以阻塞其他空闲进程同时执行任务。因此，采用互斥锁指令的方式非常消耗资源，并且，进队push和出队pop指令操作无法同时进行，一个线程总是被另外一个线程阻塞而无法充分利用系统资源。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于消息队列的线程间通信的方法和相应的一种基于消息队列的线程间通信的系统。

依据本发明的一个方面，提供了一种基于消息队列的线程间通信的方法，采用所述消息队列执行多线程进队push以及单线程出队pop的操作，其中，所述多线程进队push的操作包括：

判断所述消息队列是否已满；

若否，则分别计算n个线程进队push的偏移量；所述n为大于或等于1的正整数；

依据所述n个线程进队push的偏移量，分别计算所述n个线程进队push的实际位置Pos；

所述n个线程分别在其进队push的实际位置Pos执行进队push操作。

可选地，所述判断消息队列是否已满的步骤包括：

读取可写计数参数CanWriteCount的值；

递减所述CanWriteCount的值；

若获得递减后的CanWriteCount的值为0，则判定所述消息队列为已满，否则，判定所述消息队列为未满。

可选地，所述分别计算n个线程进队push的偏移量的步骤包括：

读取进队push的偏移量Pushpos的值；

针对所述n个线程迭代增加所述Pushpos的值，分别获得所述n个线程进队push的偏移量。

可选地，所述分别计算所述n个线程进队push的实际位置Pos的步骤包括：

读取所述消息队列大小参数Size的值；

采用所述Size的值对所述Pushpos的值取模，获得对应的n个线程进队push的实际位置Pos。

可选地，在所述n个线程分别在其进队push的实际位置执行进队push操作的步骤之后，还包括：

读取可读计数参数CanReadCount的值；

按照所述n个线程进队push的操作，迭代增加所述CanReadCount的值。

可选地，所述单线程出队pop的操作的步骤为：

单个线程依次在所述消息队列中执行出队pop操作。

可选地，还包括：

若所述消息队列已满，则禁止执行进队push的操作。