rust : condvar中一对一和多对一模式初探

2024-04-23 08:44

本文主要是介绍rust : condvar中一对一和多对一模式初探,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

condvar是不经常碰到的,但其实在tokio之类库中,还是非常核心的作用。
想进一步体会condvar的使用,还是从场景出发。

一、一个通知发送者,一个接收者

假定一个员工收到一个任务,就是模拟是一个时间片,到时了,就会触发通知发出(notify_one)。
通知也有不断发出通知,还是事件触发后再发出通知。这些根据场景需要都可以。
不管形式如何,但mutex中data值的不同状态,wait判断事件是否已经发生的标志。

use std::sync::{ Arc, Condvar, Mutex };
use std::thread;
use std::time::{Duration,Instant};
use std::collections::HashMap;
fn main_single() {let builder = thread::Builder::new();let pair = Arc::new((Mutex::new(false), Condvar::new())); // data为bool值,以此判断事件是否发出let pair2 = Arc::clone(&pair);//单个通知者let handle = builder.spawn(move || {let start = Instant::now();let mut num_send = 0;let mut is_ok =false;while !is_ok {thread::sleep(Duration::from_secs(1));let (lock, cvar) = &*pair2;let mut started = lock.lock().unwrap();num_send +=1;println!("员工:第 {:?} 次报告;任务执行中.....,已耗时: {:?} 秒",num_send, start.elapsed().as_secs());cvar.notify_one();let is_event_happened = start.elapsed().as_secs() >6;if is_event_happened{println!("员工: 报告boss,任务已经完成了!共耗时: {:?} 秒",start.elapsed().as_secs());*started = true;//cvar.notify_all();is_ok = true;}}});let mut is_received = false;let seconds = 1;let start = Instant::now();let mut num_receive = 0;while !is_received {let (lock, cvar) = &*pair;let mut started = lock.lock().unwrap();started = cvar.wait(started).unwrap();if *started == false{println!("boss: 时间过去 {:?} 秒,任务还没完成!",start.elapsed().as_secs());}else {println!("boss: 好!收到员工任务完成信息!现在过去了 {:?} 秒!",start.elapsed().as_secs());is_received = true;}num_receive +=1;println!("boss: 收到! 收到{:?} 次报告,共过去了: {:?} 秒",num_receive, start.elapsed().as_secs());thread::sleep(Duration::from_secs(seconds));}if is_received{println!("任务完成!");}else{println!("任务失败!");}handle.expect("任务失败!boss要崩溃了!").join().unwrap();}
fn main(){main_single()
}

这种场景比较简单,是一对一的。但其它典型的场景可能还有多对一,不断发送通知给一个接收者。象N个员工和一个上级。

二、多个通知者,一个接收者

通过Mutex中包裹一个Hashmap结构,来对多个通知的状态进行管理。
下例构造了3个员工汇报对应一个老板接收的方式。
mutex中值的结构是hashmap<usize,(nums,bool)>结构,分别指的是员工id编号usize,以及此员工通知发送次数nums,以及事件是否发生标志状态bool。
这个数据结构根据自己需要来设定,这里只是一个假设了一个相对信息量复杂的场景。

use std::sync::{ Arc, Condvar, Mutex };
use std::thread;
use std::time::{Duration,Instant};
use std::collections::HashMap;
fn main_multi(){let pair = Arc::new((Mutex::new(HashMap::new()), Condvar::new()));let mut handles  = Vec::new();const PERSONS :usize = 3;//多个成员向1个let each_send_seconds = 1;for i in 0..PERSONS {let _pair = Arc::clone(&pair);let handle = thread::spawn(move || {let start = Instant::now();let mut num_send = 0;let mut is_ok = false;while !is_ok {thread::sleep(Duration::from_secs(each_send_seconds));let (lock, cvar) = &*_pair;let mut locked = lock.lock().unwrap();num_send +=1;let is_event_happened = start.elapsed().as_secs() >= 6;//定义为事件if is_event_happened{println!("员工: 我是员工{:?} ,报告boss,我任务执行完成!共耗时: {:?} 秒",i,start.elapsed().as_secs());(*locked).insert(i,(num_send,true));is_ok = true;}else{println!("员工:我是员工{:?} ,第 {:?} 次报告,任务执行中.....,已耗时:: {:?} 秒",i,num_send, start.elapsed().as_secs());(*locked).insert(i,(num_send,false));}cvar.notify_one();}});handles.push(handle);}let mut is_all_received = false;//let each_recv_seconds = 1;let start = Instant::now();//let mut num_receive = 0;while !is_all_received {let mut is_status = vec![false;PERSONS];//每次轮询全部一次        let (lock, cvar) = &*pair;let mut locked = lock.lock().unwrap();locked = cvar.wait(locked).unwrap();for i in 0..PERSONS{if (*locked).contains_key(&i){let num = (*locked).get(&i).unwrap();let status = num.1;if status{println!("员工:{:?}, 通知次数: {:?} status : {:?}",i,num.0,status);is_status[i] = true;}}}if is_status.iter().all(|&i| i == true){println!("boss: 很好,收到全部员工任务完成的信息!现在过去了 {:?} 秒!",start.elapsed().as_secs());is_all_received = true;}}if is_all_received {println!("任务完成!");}else{println!("任务失败!");}println!("任务总共花了: {:?} 秒", start.elapsed().as_secs());handles.into_iter().for_each(|w| w.join().unwrap());
}fn main(){//main_single();main_multi();
}

运行结果:


员工:我是员工2 ,第 1 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 1 秒
员工:我是员工1 ,第 1 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 1 秒
员工:我是员工0 ,第 1 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 1 秒
员工:我是员工0 ,第 2 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 2 秒
员工:我是员工1 ,第 2 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 2 秒
员工:我是员工2 ,第 2 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 2 秒
员工:我是员工1 ,第 3 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 3 秒
员工:我是员工0 ,第 3 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 3 秒
员工:我是员工2 ,第 3 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 3 秒
员工:我是员工0 ,第 4 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 4 秒
员工:我是员工1 ,第 4 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 4 秒
员工:我是员工2 ,第 4 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 4 秒
员工:我是员工2 ,第 5 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 5 秒
员工:我是员工0 ,第 5 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 5 秒
员工:我是员工1 ,第 5 次报告,任务执行中.....,已耗时:: 5 秒
员工: 我是员工2 ,报告boss,我任务执行完成!共耗时: 6 秒
员工:2, 通知次数: 6 status : true
员工: 我是员工1 ,报告boss,我任务执行完成!共耗时: 6 秒
员工: 我是员工0 ,报告boss,我任务执行完成!共耗时: 6 秒
员工:0, 通知次数: 6 status : true
员工:1, 通知次数: 6 status : true
员工:2, 通知次数: 6 status : true
boss: 很好,收到全部员工任务完成的信息!现在过去了 6 秒!
任务完成!
任务总共花了: 6 秒

三、多对多模式

在多对一的基础上,还可以衍生中多对多的模式。这个可以扩展一下。也可用到noftify_all。

四、其它相关问题

要注意notify_one()到wait()这个过程,需要特别小心,否则可能会想象中不一样。这个里面有一些操作系统线程 调度机制比较底层,是比较复杂的。

这篇关于rust : condvar中一对一和多对一模式初探的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/928318

相关文章

C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解

《C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解》:本文主要介绍C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript性能对比全面... 目录编程语言性能对比、核心优势与最佳使用场景性能对比表格C++C#RustGoJavapythonjav

Go语言实现桥接模式

《Go语言实现桥接模式》桥接模式是一种结构型设计模式,它将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化,本文就来介绍一下了Go语言实现桥接模式,感兴趣的可以了解一下... 目录简介核心概念为什么使用桥接模式?应用场景案例分析步骤一:定义实现接口步骤二:创建具体实现类步骤三:定义抽象类步骤四:创建扩展抽象类步

C++中的解释器模式实例详解

《C++中的解释器模式实例详解》这篇文章总结了C++标准库中的算法分类,还介绍了sort和stable_sort的区别,以及remove和erase的结合使用,结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣... 目录1、非修改序列算法1.1 find 和 find_if1.2 count 和 count_if1

Redis中群集三种模式的实现

《Redis中群集三种模式的实现》Redis群集有三种模式,分别是主从同步/复制、哨兵模式、Cluster,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录1. Redis三种模式概述2、Redis 主从复制2.1 主从复制的作用2.2 主从复制流程2

深入理解MySQL流模式

《深入理解MySQL流模式》MySQL的Binlog流模式是一种实时读取二进制日志的技术,允许下游系统几乎无延迟地获取数据库变更事件,适用于需要极低延迟复制的场景,感兴趣的可以了解一下... 目录核心概念一句话总结1. 背景知识:什么是 Binlog?2. 传统方式 vs. 流模式传统文件方式 (非流式)流

Rust 智能指针的使用详解

《Rust智能指针的使用详解》Rust智能指针是内存管理核心工具,本文就来详细的介绍一下Rust智能指针(Box、Rc、RefCell、Arc、Mutex、RwLock、Weak)的原理与使用场景,... 目录一、www.chinasem.cnRust 智能指针详解1、Box<T>:堆内存分配2、Rc<T>:

C#和Unity中的中介者模式使用方式

《C#和Unity中的中介者模式使用方式》中介者模式通过中介者封装对象交互,降低耦合度,集中控制逻辑,适用于复杂系统组件交互场景,C#中可用事件、委托或MediatR实现,提升可维护性与灵活性... 目录C#中的中介者模式详解一、中介者模式的基本概念1. 定义2. 组成要素3. 模式结构二、中介者模式的特点

Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

《Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读》:本文主要介绍Java设计模式---迭代器模式(Iterator),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录1、迭代器(Iterator)1.1、结构1.2、常用方法1.3、本质1、解耦集合与遍历逻辑2、统一

Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

《Java线程安全与volatile与单例模式问题及解决方案》文章主要讲解线程安全问题的五个成因(调度随机、变量修改、非原子操作、内存可见性、指令重排序)及解决方案,强调使用volatile关键字... 目录什么是线程安全线程安全问题的产生与解决方案线程的调度是随机的多个线程对同一个变量进行修改线程的修改操

Redis Cluster模式配置

《RedisCluster模式配置》:本文主要介绍RedisCluster模式配置,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录分片 一、分片的本质与核心价值二、分片实现方案对比 ‌三、分片算法详解1. ‌范围分片(顺序分片)‌2. ‌哈希分片3. ‌虚