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  • 2019-01-19 06:14:09

    1、定义一个队列缓存池:

    private static List queueCache = new LinkedList();

    2、定义队列缓冲池最大消息数,如果达到该值,那么队列检入将等待检出低于该值时继续进行。

    private Integer offerMaxQueue = 2000;

    3、定义检出线程,如果队列缓冲池没有消息,那么检出线程会线程等待中

    new Thread(){
            public void run(){
              while(true){
                String ip = null;
                try {
                  synchronized (queueCache) {
                    Integer size = queueCache.size();
                    if(size==0){
    //队列缓存池没有消息,等待。。。。									queueCache.wait();
                    }
                    Queue queue = queueCache.remove(0);
     
                    if(isIpLock(queueStr)){//假若这个是一个多应用的分布式系统,那么这个判断应该是分布式锁,这里说的锁不是线程停止,而是跳过该消息,滞后处理
                      queueCache.add(queue);该queue重新加入队列缓冲池,滞后处理,
                      continue;
                    }else{
                ;//这里是处理该消息的操作。
                    }
                    size = queueCache.size();
                    if(size<offerMaxQueue&&size>=0){									queueCache.notifyAll();//在队列缓存池不超过最大值的前提下,假若检入正在等待中,那么那么让他们排队检入。
                    }
                  }
                } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
                }finally{
                  try {//检出该消息队列的锁
                    unIpLock(queueStr);
                  } catch (Execption e) {//捕获异常,不能让线程挂掉
                    e.printStackTrace();
                  }	
                                                }
                }
          }.start();
    

    4、检入队列

    synchronized (queueCache) {
    while(true){
    Integer size = queueCache.size();
    if(size>=offerMaxQueue){
                try {
                  queueCache.wait();
    continue;//继续执行等待中的检入任务。
      } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
      }
     }//IF
     
    if(size<=offerMaxQueue&&size>0){
      queueCache.notifyAll();
    }
    break;//检入完毕
    }//while
    }
    

    5、锁方法实现

    /**
       * 锁
       * @param ip
       * @return
       * @throws 
       */
      public Boolean isLock(String queueStr) {
        return this.redisManager.setnx(queueStr+"_lock", "LOCK", 10000)!=1;
      }
      //解锁
      public void unIpLock(String queueStr) {
        if(ip!=null){
          this.redisManager.del(queueStr+"_lock");
    //			lock.unlock();
        }
      }
    
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    1. 示例代码

    /*
     * Copyright (c) 2006-2020, RT-Thread Development Team
     *
     * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
     *
     * Change Logs:
     * Date           Author       Notes
     * 2021-02-07     冷月枫       the first version
     */
    /* 初始化2个静态线程 ,一个线程会从消息队列中读取消息,
     * 另一个线程会定时给消息队列发送普通信息和紧急信息*/
    
    #include <rtthread.h>
    
    /* 消息队列控制块 */
    static struct rt_messagequeue mq;
    /* 消息队列中用到的放置消息的内存池 */
    static rt_uint8_t msg_pool[2048];
    
    ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
    static char thread1_stack[1024];
    static struct rt_thread thread1;
    
    ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
    static char thread2_stack[1024];
    static struct rt_thread thread2;
    
    /* 线程1入口函数 */
    static void thread1_entry(void* parameter)
    {
        char buf = 0;
        rt_uint8_t cnt = 0;
    
        while(1)
        {
            /* 从消息队列中接收消息 */
            if(rt_mq_recv(&mq, &buf, sizeof(buf), RT_WAITING_FOREVER) == RT_EOK)
            {
                rt_kprintf("thread1 recv from msg queue, the content is %c\n",buf);
                if(cnt == 19)
                {
                    break;
    
                }
            }
    
            cnt ++;
            rt_thread_mdelay(50);
        }
        /* 脱离队列 */
        rt_kprintf("thread1 detach! \n");
        rt_mq_detach(&mq);
    }
    /* 线程2入口函数 */
    static void thread2_entry(void* parameter)
    {
       int re;
       char buf = 'A';
       rt_uint8_t cnt = 0;
    
       while(1)
       {
           if(cnt == 8)
           {
               /* 发送紧急消息到消息队列中 */
               re = rt_mq_urgent(&mq, &buf, sizeof(buf));
               if(re != RT_EOK)
               {
                   rt_kprintf("rt_mq_urget failed!\n");
               }else {
                rt_kprintf("thread2 send urgent message: %c\n",buf);
               }
           }else if(cnt >= 20)
           {
               rt_kprintf("message queue stop send, thread2 quit'n");
                break;
           }else {
            /* 发送普通消息到消息队列 */
               re = rt_mq_send(&mq, &buf, sizeof(buf));
               if(re != RT_EOK)
               {
                   rt_kprintf("rt_mq_send failed!\n");
               }else {
                rt_kprintf("thread2 send message: %c\n",buf);
               }
           }
            buf ++;  // 消息数据改变
            cnt ++;
            rt_thread_mdelay(5);
       }
    }
    
    /* 消息队列初始化 */
    int msgq_sample(void)
    {
      rt_err_t re;
      /* 初始化消息队列 */
      re = rt_mq_init(&mq,  // 消息队列控制块
                      "mq1",  // 消息队列名
                      &msg_pool[0],  // 消息队列内存池
                      1,  // 每个消息的大小
                      sizeof(msg_pool),  // 存放消息的数目
                      RT_IPC_FLAG_FIFO); // 分配消息的策略
      if(re != RT_EOK)
      {
          rt_kprintf("init message queue failed!\n");
          return -1;
      }
      /* 线程1 */
      rt_thread_init(&thread1,
                     "thread1",
                     thread1_entry,
                     RT_NULL,
                     &thread1_stack[0],
                     sizeof(thread1_stack),
                     25,
                     5);
      rt_thread_startup(&thread1);
      /* 线程2 */
      rt_thread_init(&thread2,
                     "thread2",
                     thread2_entry,
                     RT_NULL,
                     &thread2_stack[0],
                     sizeof(thread2_stack),
                     25,
                     5);
      rt_thread_startup(&thread2);
    
      return 0;
    }
    
    MSH_CMD_EXPORT(msgq_sample,message queue sample);
    
    
    

    2. 测试结果

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  • 3)利用Linux的消息队列通信机制实现两个线程间的通信 编写程序创建三个线程:sender1线程、sender2线程和receiver线程,三个线程的功能描述如下: ①sender1线程:运行函数sender1(),它创建一个消息队列,然后...

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    1. 利用Linux的消息队列通信机制实现两个线程间的通信

           编写程序创建三个线程:sender1线程、sender2线程和receiver线程,三个线程的功能描述如下:

           ①sender1线程:运行函数sender1(),它创建一个消息队列,然后等待用户通过终端输入一串字符,并将这串字符通过消息队列发给receiver线程;可循环发送多个消息,直到用户输入“exit”为止,表示它不再发送消息,最后向receiver线程发送消息“end1”,并且等待receiver的应答(代码省略这步,sender2同),等到应答消息后,将接收到的应答信息显示在终端屏幕上,结束线程的运行。

           ②sender2线程:运行函数sender2(),共享sender1创建的消息队列,等待用户通过终端输入一串字符,并将这串字符通过消息队列发送给receiver线程;可循环发送多个消息,直到用户输入“exit”为止,表示它不再发送消息,最后向receiver线程发送消息“end2”,并且等待receiver的应答,等到应答消息后,将接收到的应答信息显示在终端屏幕上,结束线程的运行。

           ③receiver线程:运行函数receive(),它通过消息队列接收来自sender1和sender2两个线程的消息,将消息显示在终端屏幕上,当收到内容为“end1”的消息时,就向sender1发送一个应答消息“over1”;当收到内容为“end2”的消息时,就向sender2发送一个应答消息“over2”;消息接受完成后删除消息队列,结束线程的运行。选择合适的信号量机制实现三个线程之间的同步和互斥。

    2. 原代码

    无bug,可正常运行

     

     

    3. 图片识别结果

    有bug,无法直接运行,调试改bug过程中可以加深代码理解

    test3.c

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<pthread.h>
    #include<sys/msg.h>
    #include<semaphore.h>
    pthread_t s1,s2,r;//创建线程sender1,sender2,receiver 
    sem_t Write;//创建信号量变量 
    struct msgbuff{//消息缓冲区 
    	long mtype ;//消息类型 
    	char mtext[100];//消息内容 
    };
    void *receive(void *arg){//arg即传入的msgid,下同 
    	struct msgbuf buf;
    	int ret;
    	int flag1,flag2;//用于判断sender1、sender2是否结束发送 
    	flag1=1;flag2=1;
    	while(1){
    		//消息队列初始化,将buf的sizeof(buf)字节置为0 
    		memset(&buf,0,sizeof(buf));
    		sem_wait(&Write);// 申请写的权限 
    		//msgrcv即messagereceive,ret为返回值
    		//函数原型 ssize_t msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
    		//arg即传入的msgid,msgp是指向消息缓冲区的指针,msgsz即messagesize
    		//msgtyp即消息类型(可以自定义),msgflg即messageflag
    		//具体参数含义参见https://baike.baidu.com/item/msgsnd/msgrcv
    		ret=msgrcv(*(int *)arg,&buf,sizeof(buf.mtext),2,0);
    		if (ret==-1){//返回值为-1表示接收失败 
    			perror("msgrcv error");
    			sem_post(&Write);//释放写的权限 
    			exit(1);//异常退出程序 
    		}
    		else{//接收成功 
    			printf("receive:%s\n",buf.mtext);//打印接收到的内容 
    			sem_post(&Write);//释放写的权限 
    			sleep(1);
    		} 
    		if(flag1&&!strncmp(buf.mtext,"end1",4)){
    			pthread_cancel(s1);
    			flag1--;//sender1发送结束 
    		}
    		else if(flag2&&!strncmp(buf.mtext,"end2",4)){
    			pthread_cancel(s2);
    			flag2--;//sender2结束发送 
    		}
    		if((flag1+flag2)==0){
    			//sender1和sender2均发送结束 
    			printf("---------end---------\n"); 
    			exit(0); //正常退出程序 
    		}
    	}
    }
     
    void *sender1(void *arg){
    	struct msgbuf buf;
    	int ret;
    	int x=1;
    	while(x){
    		memset(&buf,0,sizeof(buf));//初始化buf 
    		sem_wait(&Write);//申请写的权限 
    		scanf("%s",buf.mtext);//从键盘读入字符串 
    		buf.mtype=2;//定义消息类型 
    		//buf.mtext为exit,则将buf.mtext置为end1,并将x置0 
    		if(!strncmp(buf.mtext,"exit",4)){	
    			strcpy(buf.mtext,"end1");
    			x=0;
    		}
    		//否则,在buf.mtext后加上//from s1 用以区分 
    		else strcat(buf.mtext,"//from s1");
    		//函数原型 int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg); 
    		ret=msgsnd(*(int *)arg,&buf,sizeof(buf.mtext),0);
    		if(ret==-1){//返回值为-1,发送失败 
    			perror("msgsnd error");
    			sem_post(&Write);//释放写的权限 
    			exit(1);//异常退出 
    		}
    		sem_post(&Write);//释放写的权限
    		sleep(1);
    	}
    }
    //sender1与sender2类似
    void *sender2(void *arg){
    	struct msgbuf buf;
    	int ret;
    	int x=1;
    	while(x){
    		memset(&buf,0,sizeof(buf));
    		sem_wait(&Write);
    		scanf("%s",buf.mtext);
    		buf.mtype=2;
    		if(!strncmp(buf.mtext,"exit",4)){	
    			strcpy(buf.mtext,"end1");
    			x=0;
    		}
    		else strcat(buf.mtext,"//from s2");
    		ret=msgsnd(*(int *)arg,&buf,sizeof(buf.mtext),0);
    		if(ret==-1){
    			perror("msgsnd error");
    			sem_post(&Write);
    			exit(1);
    		}
    		sem_post(&Write);
    		sleep(1);
    	}
    }
    int main(){
    	//ret即return的缩写,用来储存返回值 
    	int ret,msgid,x;
    	//int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value); 
    	//sem为初始化的信号量名,pshare为0表示只在该进程的所有线程间共享,value为信号量的大小 
    	//具体参数含义参见https://baike.baidu.com/item/sem_init 
    	sem_init(&Write,0,1);
    	
    	//以下两行代码用以确保Write的初值为1,因为笔者在调试代码期间,有时Write的初值不为1 
    	//如有需要可以使用这两行代码 
    	/*sem_getvalue(&Write,&x);
    	if(x==0) sem_post(&Write);*/ 
    	
    	key_ t key;
    	key=100;//可以自定义key的大小
    	//函数原型int msgget(key_t key, int msgflg);
    	//具体参数含义参见https://baike.baidu.com/item/msgget
    	msgid=msgget(key,IPC_CREAT|0666);
    	if(msgid==-1){//msgid为-1表示创建消息队列失败 
    		perror("msgid error");
    		exit(1);
    	}
    	//创建线程,并将msgid传入
    	//函数原型int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr
    	//,(void*)(*start_rtn)(void*),void *arg);
    	//*tidp为线程标识符的指针,*attr用以设置线程属性
    	//第三个参数是线程运行函数的起始地址,*arg为传入运行函数的参数 
    	//具体参数含义参见https://baike.baidu.com/item/pthread_create 
    	ret=pthread_create(&r,NULL,receive,(void *)&msgid); 
    	if (ret!=0){
    		perror("receiver create error");
    		exit(1);
    	}
    	
    	ret=pthread_create(&s1,NULL,sender1,(void *)&msgid);
    	if (ret!=0){
    		perror("sender1 create error");
    		exit(1);
    	}
    	
    	ret=pthread_create(&s2,NULL,sender2,(void *)&msgid);
    	if (ret!=0){
    		perror("sender2 create error");
    		exit(1);
    	}
    	//pthread_join等待一个线程结束
    	//用法参见https://baike.baidu.com/item/pthread_join
    	pthread_join(r,NULL);
    	pthread_join(s1,NULL);
    	pthread_join(s2,NULL);
    	//删除消息队列
    	//用法参见https://baike.baidu.com/item/msgctl
    	msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);//ctl为control 
    	return 0;	
    }

    4. 代码及实验报告获取


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    展开全文
  • 消息队列线程通信比较常用得方式,常用于解决经典模型生产者——消费者模型线程间得通信。 本文将结束基于C++标准库实现得消息队列,可以支持任意参数类型,任务参数数量。 为了方便后续线程池、异步队列得...

    消息队列是线程间通信比较常用得方式,常用于解决经典模型生产者——消费者模型线程间得通信。

    本文将结束基于C++标准库实现得消息队列,可以支持任意参数类型,任务参数数量。

    为了方便后续线程池、异步队列得实现,这里提取了公共基类。

    class QueueObject : public noncopyable
    {
    public:
    	QueueObject() :m_bStop(false), m_nCapacity(MAX_QUEUE_CAPACITY)
    	{
    	}
    
    	virtual ~QueueObject()
    	{
    	}
    
    	void Stop()
    	{
    		m_bStop.store(true);
    		m_condPop.notify_all(); // 唤醒所有线程执行
    	}
    
    	//设置最大容量
    	void SetMaxCapacity(int nMax)
    	{
    		m_nCapacity = nMax;
    	}
    	//获取队列任务数量
    	virtual size_t GetTaskNum() = 0;
    
    
    	bool IsStop()
    	{
    		return m_bStop;
    	}
    
    protected:
    	int m_nCapacity = 0;                     //队列最大容量
    	std::condition_variable_any m_condPush;  //写入条件量
    	std::condition_variable_any m_condPop;   //读取条件量
    	std::mutex m_mu;   //互斥锁 
    
    	// 是否关闭提交
    	std::atomic<bool> m_bStop;
    
    };

    消息队列实现

    template<typename T, typename... ARGS>
    class CMsgQueue : public QueueObject
    {
    public:
    	using QueueObject::QueueObject;
    	void Push(T val, const ARGS... args)
    	{
    		while (m_dataQueue.size() == m_nCapacity)         //队列已满
    		{
    			m_condPush.wait(m_mu);                         //等待,将暂时的解锁
    		}
    
    		m_dataQueue.emplace(std::make_tuple(val, args...));
    
    		m_condPop.notify_one(); // 唤醒一个线程执行
    	}
    
    	//批量获取参数值
    	bool Pop(std::tuple<T, ARGS...>& value, int waitTime = -1)
    	{
    		std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mu);
    		if (waitTime < 0)
    		{
    			this->m_condPop.wait(lock,
    				[this] {
    				return  !this->m_dataQueue.empty();
    			}); // wait 直到有 task
    		}
    		else
    		{
    			auto status = m_condPop.wait_for(lock, std::chrono::seconds(waitTime), [this] {
    				return  !this->m_dataQueue.empty();
    			});
    			if (!status )
    			{
    				return false;
    			}
    		}
    
    		value = std::move(this->m_dataQueue.front()); // 取一个 task
    		this->m_dataQueue.pop();
    
    		//通知写线程
    		m_condPush.notify_one();
    
    		return true;
    	}
    
      	
    	bool Pop( T& value, ARGS&... args, int waitTime = -1)
    	{
    		std::tuple<T,ARGS...> tupVal;
    		if (Pop(tupVal, waitTime))
    		{
    			FetchParam<0>(tupVal, value, args...);
    			return true;
    		}
    		return false;
    	}
    
    
        template<int NUM, typename P, typename...PARMS>
        void FetchParam(std::tuple<T,ARGS...>& tupVal,  P& p, PARMS&... params)
        {
            p = std::get<NUM>(tupVal);
            FetchParam<NUM+1>(tupVal,  params...);
        }
    
        template<int NUM, typename P>
        void FetchParam(std::tuple<T,ARGS...>& tupVal, P& p)
        {
            p = std::get<NUM>(tupVal);
        } 
    
    	//获取队列任务数量
    	virtual size_t GetTaskNum()
    	{
    		return m_dataQueue.size();
    	}
    
    private:
    	std::queue<std::tuple<T, ARGS...>> m_dataQueue;
    };

    测试:

    int main()
    {
        CMsgQueue<std::string, int, int> mq;
    
        mq.Push("test", 10,20);
        mq.Push("test2", 100,200);
    
        std::string val;
        int num1, num2;
        mq.Pop(val, num1, num2);
        std::cout << val << "   " << num1 << "  " << num2 << std::endl;
        mq.Pop( val, num1, num2);
        std::cout << val << "   " << num1 << "  " << num2 << std::endl;
        return 0;
    }
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  • C++多线程消息队列用法

    千次阅读 2014-02-14 00:21:29
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    千次阅读 2019-06-25 19:19:18
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  • 线程通信 消息队列

    千次阅读 2016-10-31 11:23:48
    转载 http://blog.csdn.net/ygrx/article/details/8964804 首先,本文提到的代码的github地址为: ...之前,多线程一些基本的东西,包括线程创建,互斥锁,信号量,我们都已经封装,下面来看看消息队列
  • Python 多线程及线程间通信

    千次阅读 多人点赞 2020-09-05 17:27:00
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    千次阅读 2019-12-24 11:14:11
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  • 简单的消息队列(C语言实现)

    千次阅读 2021-05-25 06:41:11
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空空如也

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多线程使用消息队列通信