【原创】技术系列之 定时器（二）

【原创】技术系列之 定时器（二）
作者：CppExplore 网址：http://www.cppblog.com/CppExplore/
一、上篇文章描述。文章《定时器（一）》http://www.cppblog.com/CppExplore/archive/2008/04/02/46111.html实现了一个定时器模块，这个实现每次延时时间到都要扫描所有的定时器对象，效率低下。开始设想的时候，LIST中的定时器对象保存间隔时间段的毫秒值，导致每次延时时间到都要做“时间减少操作”直到减少到零，并且得出不需排序的结论。
二、改进。如果其中保存超时的精确时间点，而不是保存时间段，则可以在LIST中根据超时时间点对定时器对象排序，延时时间到，则从链表头扫描定时器对象，取其超时时间点与当前时间点对比，如果小于等于当前时间点，则进行超时处理，否则终止继续扫描，避免不必要的扫描操作。同时插入对象的时候插入到合适的位置，以保持链表的顺序化。
三、主要数据结构。此次容器结构选择内核数据结构中的TAILQ，因为LIST没有插入尾部操作（当要插入的定时器对象超时时间点大于所有队列中的对象的时候）。
四、新的时间类型操作。另一方面很多地方涉及到对struct timeval结构的操作，这里介绍几个对该结构进行操作的宏，都已经在系统头文件中定义，可以使用函数原型的方式理解就是如下：
timeradd(struct timeval *p1,struct timeval *p2,struct timeval *result);
timersub(struct timeval *p1,struct timeval *p2,struct timeval *result);
timercmp(struct timeval *p1,struct timeval *p2,operator op);
对struct timespec同样有timespecadd/timespecsub/timespeccmp，另外还有两者的转换宏，使用函数原型的方式理解就是：
TIMEVAL_TO_TIMESPEC(struct timeval *p1,struct timespec *result);
TIMESPEC_TO_TIMEVAL(struct timespec *p1,struct timeval *result);
如果系统的头文件中找不到，也可以自己实现下，明白这两个结构的细节结构，实现也很简单，这里拿timeradd举例，其它不说了。
#define    timeradd(tvp, uvp, vvp)                        \
    do {                                \
        (vvp)->tv_sec = (tvp)->tv_sec + (uvp)->tv_sec;        \
        (vvp)->tv_usec = (tvp)->tv_usec + (uvp)->tv_usec;    \
        if ((vvp)->tv_usec >= 1000000) {            \
            (vvp)->tv_sec++;                \
            (vvp)->tv_usec -= 1000000;            \
        }                            \
    } while (0)
五、实现。和上篇文章相比，改动比较的在add_timer_和process方法。当前add_timer_操作需要顺序扫描插入到合适的位置以保持链表的顺序。当前process的主要代码如下：while(manager->m_state==TIMER_MANAGER_START){
    tm.tv_sec=manager->m_interval.tv_sec;
    tm.tv_usec=manager->m_interval.tv_usec;
    while(select(0,0,0,0,&tm)<0&&errno==EINTR);
    gettimeofday(&now,0);
/**//*加上误差补偿时间*/
    timeradd(&now,&manager－>m_repair,&stand);
    pthread_mutex_lock(&manager->m_mutex);
    TAILQ_FOREACH(item, &(manager->list_), entry_){
/**//*取修正后的时间逐个和定时器中的超时时间点相比，遇到不超时对象则退出扫描*/
        if(timercmp(&item->m_endtime,&stand,<)){
                 if(item->m_func)
                        item->m_func(item,item->m_data);
             if(item->m_type==CTimer::TIMER_ONCE){
                       manager->remove_timer_(item);
                      item->m_state=CTimer::TIMER_TIMEOUT;
                }
            else if(item->m_type==CTimer::TIMER_CIRCLE){
/**//*循环性的要保证链表的顺序性，如要重新插入，保存entry_的原因，是执行新的插入后不要影响当前进行的循环*/
                    tmpTimer.entry_=item->entry_;
                    manager->remove_timer_(item);
                    manager->add_timer_(item);
                   item=&tmpTimer;}
}
          else break;
        }
        pthread_mutex_unlock(&manager->m_mutex);
    }
六、源码
写了个简单的makefile，执行make就可以生成测试程序:test，执行./test可以看运行效果。make由make so和make test组成，make so在lib目录下生成libtimer.a。make clean清空。
源代码下载这里：
七、后记
与上一版本相比，该文中的定时器实现要求在定时器模块运行期间不能修改系统实际，上一版本实现则无此限制。
定时器模块的锁初始化为fastmutex方式，因此在回调函数里注意不能再调用CTimer的start stop reset等方法，以免死锁，如果有调用的需求，可以把锁修改为循环锁recmutex方式。
2008/4/8补记：本文是timer的v2实现，定时器timer在业务线程中执行start的时候，要执行扫描排序操作，导致返回时间延长。新的v3版本实现，定时器timer的start操作不再执行扫描操作，而是简单插入队列头同时置一变量表示尚未排序。定时器线程延迟时间到，首先扫描未排序对象，执行排序（从尾部逆向对比，根据实际使用，越晚插入的对象，超时的时间点越靠后，逆向则尽可能减少对比操作），再扫描判断是否超时。详细的代码不发了，如果需要，可以发邮件索取。
修改的出发点：尽量减少定时器对象操作对业务线程的影响。
posted on 2008-04-03 21:49cppexplore 阅读(1755)评论(1)  编辑 收藏引用
360pskdocImg_58