c++ - 使用 boost::asio 降低设计的复杂性

Question

代码包含在this question中显示一组使用 boost::asio 的回调链。在这种情况下，代码非常清晰，因为链的长度很短。

在现实世界的应用程序中，回调链通常要长得多，并且必须包括超时回调和处理错误或格式错误的消息的代码。这很快就会变得非常复杂，类似于带有太多 goto 的 1960 年代设计。

一些复杂性可以通过将代码拆分成层来解决，但由于设计是异步的，所以在某处不可避免地会出现某种回调链。

或者是吗？有没有办法降低异步设计的复杂性？ (显然在某些情况下使用线程会有所帮助，但我正在寻找单线程解决方案。)

Answer 1

对此的典型回应是使用协程。

Boost Asio 有两种风格:

• Stackless 协程

  这些是完全合作的，不允许切换堆栈。取而代之的是，他们巧妙地利用了 switch 语句和一些宏(yield、reenter、fork)。

  这样做的一个缺点是协程是这种设计中的仿函数，而仿函数需要是可复制的。这邀请涉及 shared_ptr 的选择只是为了方便。

  共享指针有它们自己的性能开销，这可能会也可能不会影响您的应用程序。

• 堆栈协程

  它们仍然是合作的，但它们利用 Boost Context(通过 Boost Coroutine 库)来实际切换堆栈。这消除了之前提到的相当多的繁文缛节，但引入了另一个权衡:

  • 它可能会带来轻微的低效；与单线程上的“平面”异步相比，它确实引入了上下文切换，具有讽刺意味的是，这使其类似于多线程，尽管没有线程
  • 它引入了对非 header 库 Boost Context 和 Boost Coroutines 的依赖，不支持 Boost 库支持的所有目标平台

  Stackful 协程通常使用 boost::asio::spawn 启动

我喜欢将 Stackful Coroutines 视为一种协作式多任务抽象，可以在操作系统提供的全线程生态系统中运行。

Boost Asio 具有两种协程样式的示例

• A single-threaded HTTP server implemented using stackless coroutines
• A c++11 echo server using spawn
• 与c++03相同风格