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利用LUA協程實現FUTURE模式

1. Future模式:

參見 http://www.cnblogs.com/zhiranok/archive/2011/03/26/Future_Pattern.html

使用future的好處是即利用了非同步的並行能力,又保證主邏輯序列執行,保持簡單。

2. Lua 協程

sina Timyang 的介紹 http://timyang.net/lua/lua-coroutine/

lua coroutine 通過create建立一個偽執行緒,該“執行緒”通過yield可以掛起自己,通過呼叫resume可以使該“執行緒”從掛起位置繼續執行。

3. LUA coroutine 實現 Future

假設有如下應用場景:

1. 使用者登入系統,需要將使用者資料從Mysql中獲取使用者資料,然後在LUA中例項化user_t物件。

2. 使用者登入事件由C++觸發,將uid引數傳遞給lua

3. lua 並不存在mysql介面,必須委託c++完成mysql操作,而且lua state必須被單執行緒操作,顧我們期望LUA不能被阻塞,在單個user從mysql 載入資料

  時其他user應該能夠繼續接受請求

故我們設計瞭如下解決方案:

1. lua中的user_t物件每個例項擁有兩個主要資料,

  a. request_cache,在user未初始化完成時該uid的請求將被快取起來(我們將請求封裝成function)。

      b. coroutine ,該協程嘗試將request_cache中的所有請求執行完畢,當出現如下情況該協程為掛起自己

    (1)request_cache 為空,掛起等待新的請求

    (2)需要執行mysql時掛起,等待mysql執行完畢被喚醒。

示例程式碼:

 1 user_t = {}
 2 user_t.__index = user_t
 3 
 4 function user_t:new()
 5     local funjc = function() print("TODO exe all request in request_cache") end
 6     local ret =
 7     {
 8         ["request_cache"] = {},
 9         ["coroutine_obj"] = coroutine.create(funjc),
10     }
11     setmetatable(ret, self)
12     return ret
13 end

2. C++ 封裝非同步呼叫Mysql的介面,註冊介面到LUA

1. future_t 用於LUA和C++傳遞資料

1 class future_t
2 {
3 public:

2. async_load_data_from_db 用於非同步執行mysql操作

 1 void async_load_data_from_db(future_t* ret_)
 2 {
 3     //! post another thread, async exe load data from db
 4     thread.post(boost::bind(do_load_data_from_db, ret_));    
 5 }
 6 
 7 void do_load_data_from_db(future_t* ret_)
 8 {
 9     //! TODO exe sql opertion
10     lua_pcall("resume_routine")
11 }

lua 呼叫C++的介面async_load_data_from_db,async_load_data_from_db 將請求post另外的執行緒,執行mysql請求,將請求結果賦值到future中,呼叫lua的resume函式喚醒

lua協程繼續執行

3. LUA 示例程式碼

 1 user_t = {}
 2 user_t.__index = user_t
 3 
 4 function user_t:new(uid_)
 5     local ret =
 6     {
 7         ["uid"]              = uid_,
 8         ["request_cache"] = {},
 9         ["coroutine_obj"] = true,
10         ["runing_flag"]      = true,
11     }
12     setmetatable(ret, self)
13 
14     local func = function()
15         while true == runing_flag
16             if 0 == #ret.request_cache
17             then
18                 coroutine.yield()
19             else
20                 local todo_func = ret.request_cache[1]
21                 local tmp = {}
22                 for k = 2, #ret.request_cache
23                 do
24                     table.insert(tmp, ret.request_cache[k])
25                 end
26                 ret.request_cache = tmp
27                 todo_func()
28             end
29         end
30     end
31     ret.coroutine_obj = coroutine.create(func)
32     return ret
33 end
34 
35 function user_t:init()
36     local func = function()
37         local future = future_t:new()
38         async_load_data_from_db(future)
39         coroutine.yield()
40         print("user_t:init ok", self.uid, future:get_result())
41         future:delete()
42     end
43     table.insert(self.request_cache, func)
44     coroutine.resume(self.coroutine_obj)
45 end
46 
47 function user_t:resume_routine()
48     coroutine.resume(self.coroutine_obj)
49 end
50 
51 local test_user = user_t:new(1122334)
52 
53 function user_login()
54     return test_user:init()
55 end
56 
57 function resume_routine()
58     return test_user:resume_routine()
59 end

4. 注意事項:

儘管一個lua state是序列執行的,使用lua coroutine時仍然要注意資料一致性,比如在coroutine執行時使用了全域性變數,yield掛起後全域性變數有可能被修改了,

所以協程適合於例子中的user_t物件,各個user是互不干擾的,相同的user請求會被單個協程序列化。