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架构设计:生产者/消费者模式 第2页:如何确定数据单元

冰雷卡尔
 冰雷卡尔
发布于 2014/05/06 15:25
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费了这么多口水,希望原先不太了解生产者/消费者模式的同学能够明白它是怎么一回事。然后在下一个帖子中,我们来说说如何确定数据单元。

    另外,为了方便阅读,把本系列帖子的目录整理如下:

    1、如何确定数据单元

    2、队列缓冲区

    3、队列缓冲区

    4、双缓冲区

    5、......

    [1]:如何确定数据单元?

    既然前一个帖子已经搞过扫盲了,那接下来应该开始聊一些具体的编程技术问题了。不过在进入具体的技术细节之前,咱们先要搞明白一个问题:如何确定数据单元?只有把数据单元分析清楚,后面的技术设计才好搞。

    ★啥是数据单元

    何谓数据单元捏?简单地说,每次生产者放到缓冲区的,就是一个数据单元;每次消费者从缓冲区取出的,也是一个数据单元。对于前一个帖子中寄信的例子,我们可以把每一封单独的信件看成是一个数据单元。

    不过光这么介绍,太过于简单,无助于大伙儿分析出这玩意儿。所以,后面咱们来看一下数据单元需要具备哪些特性。搞明白这些特性之后,就容易从复杂的业务逻辑中分析出适合做数据单元的东西了。

    ★数据单元的特性

    分析数据单元,需要考虑如下几个方面的特性:

    ◇关联到业务对象

    首先,数据单元必须关联到某种业务对象。在考虑该问题的时候,你必须深刻理解当前这个生产者/消费者模式所对应的业务逻辑,才能够作出合适的判断。

    由于“寄信”这个业务逻辑比较简单,所以大伙儿很容易就可以判断出数据单元是啥。但现实生活中,往往没这么乐观。大多数业务逻辑都比较复杂,当中包含的业务对象是层次繁多、类型各异。在这种情况下,就不易作出决策了。

    这一步很重要,如果选错了业务对象,会导致后续程序设计和编码实现的复杂度大为上升,增加了开发和维护成本。

    ◇完整性

    所谓完整性,就是在传输过程中,要保证该数据单元的完整。要么整个数据单元被传递到消费者,要么完全没有传递到消费者。不允许出现部分传递的情形。

    对于寄信来说,你不能把半封信放入邮筒;同样的,邮递员从邮筒中拿信,也不能只拿出信的一部分。

    ◇独立性

    所谓独立性,就是各个数据单元之间没有互相依赖,某个数据单元传输失败不应该影响已经完成传输的单元;也不应该影响尚未传输的单元。

    为啥会出现传输失败捏?假如生产者的生产速度在一段时间内一直超过消费者的处理速度,那就会导致缓冲区不断增长并达到上限,之后的数据单元就会被丢弃。如 果数据单元相互独立,等到生产者的速度降下来之后,后续的数据单元继续处理,不会受到牵连;反之,如果数据单元之间有某种耦合,导致被丢弃的数据单元会影 响到后续其它单元的处理,那就会使程序逻辑变得非常复杂。

    对于寄信来说,某封信弄丢了,不会影响后续信件的送达;当然更不会影响已经送达的信件。

    ◇颗粒度

    前面提到,数据单元需要关联到某种业务对象。那么数据单元和业务对象是否要一一对应捏?很多场合确实是一一对应的。

    不过,有时出于性能等因素的考虑,也可能会把N个业务对象打包成一个数据单元。那么,这个N该如何取值就是颗粒度的考虑了。颗粒度的大小是有讲究的。太大 的颗粒度可能会造成某种浪费;太小的颗粒度可能会造成性能问题。颗粒度的权衡要基于多方面的因素,以及一些经验值的考量。

    还是拿寄信的例子。如果颗粒度过小(比如设定为1),那邮递员每次只取出1封信。如果信件多了,那就得来回跑好多趟,浪费了时间。

    如果颗粒度太大(比如设定为100),那寄信的人得等到凑满100封信才拿去放入邮筒。假如平时很少写信,就得等上很久,也不太爽。

    可能有同学会问:生产者和消费者的颗粒度能否设置成不同大小(比如对于寄信人设置成1,对于邮递员设置成100)。当然,理论上可以这么干,但是在某些情况下会增加程序逻辑和代码实现的复杂度。后面讨论具体技术细节时,或许会聊到这个问题。

    好,数据单元的话题就说到这。希望通过本帖子,大伙儿能够搞明白数据单元到底是怎么一回事。下一个帖子,咱们来聊一下“基于队列的缓冲区”,技术上如何实现。

本文转载自:http://blog.csdn.net/caisini_vc/article/details/5599511

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