1.Envoy源码分析之Dispatcher
2.CMU15445(Spring 2023)PROJECT #1 - Buffer Pool
3.C++ shared_mutex应用以及源码解析
4.深入探秘高性能并发:C++如何在Linux巧妙应用Futex实现线程锁同步(ob_latch.cpp篇)大篇幅(3万字)
5.C++ の 内存管理(二)std::unique_ptr源码浅析
Envoy源码分析之Dispatcher
Dispatcher在Envoy中扮演着核心角色,优秀源码源码是优秀源码源码EventLoop的实现,负责任务队列、优秀源码源码网络事件处理、优秀源码源码定时器与信号处理等关键功能。优秀源码源码其设计与Libevent库紧密集成,优秀源码源码在线海报 源码并通过封装与抽象,优秀源码源码简化了内存管理。优秀源码源码Dispatcher通过EventLoop提供了非阻塞的优秀源码源码事件循环机制,支持多种事件类型,优秀源码源码如FileEvent、优秀源码源码SignalEvent、优秀源码源码Timer等,优秀源码源码通过继承unique_ptr来管理Libevent的优秀源码源码C结构,利用RAII机制自动处理内存。优秀源码源码SignalEvent通过初始化与添加事件使事件处于未决状态。Timer事件通过初始化与添加到Dispatcher中实现超时触发机制,确保在超时时执行。Envoy通过封装Libevent的事件类型,实现事件的抽象与统一处理。FileEvent封装了socket套接字相关的事件,支持主动触发与事件类型的设置。Dispatcher内部的usb对拷源码任务队列用于调度与处理回调任务,通过post方法投递任务至队列,并通过循环运行这些任务。Envoy还引入了DeferredDeletable接口,允许对象在特定时间点被安全地析构,避免回调时对象已析构导致的野指针问题,同时确保析构操作在Dispatcher生命周期内完成,避免内存泄漏与程序崩溃。通过实现延迟析构机制,Envoy能够在回调执行前确保对象已正确析构,保障了程序的稳定性和安全性。这一设计与任务队列的实现类似,但在对象析构逻辑上有所不同,更专注于解决多线程环境下对象生命周期管理的复杂性。
CMU(Spring )PROJECT #1 - Buffer Pool
为了完成CMU(Spring )PROJECT #1 - Buffer Pool任务,需要遵循三个主要部分的实现策略。任务包括实现LRU-K替换策略、缓冲池管理和RAII思想的PageGuard。本篇内容将详细阐述这三个任务的实现步骤与要点。 在开始之前,请确保了解了课程官网提供的资源,包括课程网站、源代码、订货程序源码自动测评网站GradeScope和相关论文。为深入理解任务,推荐阅读LeetCode中的相关题目和实际应用。任务一:实现LRU-K替换策略
LRU-K算法是对经典LRU算法的扩展,旨在优化缓存性能。该算法通过维护两个队列:缓存队列cache_list和数据访问历史队列history_list来实现。访问数据时,首先在history_list中累加访问次数,当访问次数达到K次后,数据才会被缓存在cache_list中。这样,可以避免缓存被频繁访问但K次以下的数据污染。 实现步骤包括:定义数据结构、初始化队列、更新访问记录、检测可替换帧等。利用哈希表实现快速访问历史队列位置。对于线程安全问题,可以使用`std::scoped_lock`来锁定资源。任务二:缓冲池管理
缓冲池管理器为数据库提供了抽象的接口,包括创建、访问、淘宝源码店删除page等操作。关键数据结构包括pages_(页面指针数组),用于映射page与frame的关系;disk_manager(硬盘管理类),用于磁盘读写操作;page_table_(页表),用于映射页面与内存位置;replacer_(替换策略,如LRU-K算法);以及free_list_(空闲链表),用于管理可复用的内存帧。 实现时需遵循`buffer_pool_manager.h`中的函数提示,注意数据结构之间的关系以及操作顺序。确保线程安全通过使用`std::scoped_lock`。任务三:实现RAII思想的PageGuard
PageGuard封装了Page对象,并自动管理锁的加/释放,体现了RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原则。主要实现构造函数、析构函数、`Drop`方法以及复制操作。在实现过程中,需要正确理解每个变量的作用,例如在`Drop`方法中解除对page的Pin,以及`ReadPageGuard`和`WritePageGuard`构造/析构时对读写锁的加/解锁。 确保实现逻辑的严谨性和效率,正确处理加锁与解锁操作,问卷网页源码以避免资源泄露或竞态条件。结果与总结
完成本项目需要系统地理解缓存算法、数据结构设计以及RAII原则。通过分步骤实现LRU-K算法、缓冲池管理和PageGuard,可以有效地提升数据库性能。实现过程中,遵循课程提供的资源和指导,结合实际编程经验和测试,可以确保项目的顺利完成。本项目强调了理论与实践的结合,通过具体任务的实现,加深了对数据库缓存管理的理解。C++ shared_mutex应用以及源码解析
在实际应用中,处理并发问题是开发实践中的一大挑战。当多个线程同时访问同一资源时,数据竞态问题便随之而来。为了解决此问题,互斥量(mutex)应运而生,它允许同一时刻只有一个线程访问临界资源,实现资源访问的排他性。
当线程间的读写操作频率不一致时,常规的互斥量无法满足高效访问的需求。此时,共享互斥锁(shared_mutex)成为了解决方案,它允许多个线程同时读取资源,而写操作则需要独占资源。这尤其适用于读操作频繁而写操作不频繁的场景,能显著提升程序效率。
下面,我们通过代码实例来探讨共享互斥锁的使用。定义读写锁时,首先引入`std::shared_mutex`。通过`std::shared_lock`操作,可以以共享方式立即获取锁,或在构造时以独占方式上锁。锁的释放则在析构函数中完成。
三个线程的示例代码展示了读写操作的并发执行。运行结果显示,读操作线程得到的临界资源值准确无误,证明了共享互斥锁在读操作并发时的正确性。然而,读操作线程的输出显示了一定程度的混乱,这并非共享互斥锁的问题,而是输出流操作的并发性导致的。
深入源码解析,我们可以发现`std::shared_lock`和`std::unique_lock`的实现细节。两者均使用RAII技术进行锁管理,但共享锁允许以共享或独占方式获取锁,而独占锁仅允许独占获取。源码中展示了锁的上锁和解锁过程,以及内部状态管理,包括持有锁状态的判断和更新。
共享互斥锁的底层实现基于`shared_mutex_base`类,通过一组成员变量和API封装了锁的管理逻辑。尝试加锁和解锁过程体现了锁的非阻塞特性。在进行锁的释放时,需要考虑共享持有状态,确保锁的正确释放。
总结而言,共享互斥锁提供了高效且灵活的并发控制机制,适用于读操作频繁、写操作不频繁的场景。通过深入源码解析,我们能够更全面地理解锁的实现细节和工作原理,从而在实际开发中更加有效地应用共享互斥锁,解决并发问题。
深入探秘高性能并发:C++如何在Linux巧妙应用Futex实现线程锁同步(ob_latch.cpp篇)大篇幅(3万字)
通过实例学习C++的Futex应用,理解线程锁同步在OceanBase 4.0源码中的巧妙使用
这篇文章详细介绍了如何在Linux环境下,利用C++的Futex实现线程锁同步,以开源项目ob_latch.cpp为例,探讨了自旋锁、互斥锁和等待队列的实现和优缺点。 1. 自旋锁分析:通过low_try_lockA,自旋次数由max_spin_cnt控制,避免CPU资源浪费。 2. 互斥锁-ObLatchMutex:提供try_lock, lock, wait三种加锁方式,分别对应不同的场景和策略。 3. ObLatchWaitQueue:管理等待队列,确保公平调度,如wait阻塞锁的使用和唤醒机制。 4. 锁的解锁逻辑:如ObLatchMutex的unlock,通过原子操作移除或减少锁的持有计数,必要时唤醒等待队列。 5. 高级锁封装:如ObLatchWGuard等RAII类,自动管理锁的生命周期,确保资源安全。 通过以上组件的组合,开发者可以灵活设计线程同步机制,保证多线程环境下资源访问的正确性和效率。 如果你在项目中设计线程锁,可以根据这些原理和实例进行调整和优化。C++ の 内存管理(二)std::unique_ptr源码浅析
本文主要阐述了C++标准库中的unique_ptr内存管理机制。unique_ptr通过RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原理,提供了一种自动内存管理方式。其内部实现关键在于一个tuple,结合raw pointer和自定义deleter,确保栈上指针生命周期结束后,自动释放堆内存。unique_ptr的独特之处在于它不可复制,只支持移动,确保内存所有权的单一性。
unique_ptr的核心是__uniq_ptr_impl类,它实现了raw pointer的所有操作,包括获取raw pointer、接受用户自定义deleter。std::make_unique的源码直观展示了如何通过new操作内存分配,然后将新分配的内存传递给unique_ptr的构造函数,整个过程简洁明了。
通过实例,我们可以看到unique_ptr在内存分配和释放上的优势。当使用make_unique时,它会调用new一次并分配内存,然后传递给unique_ptr,这样就只需要构造和析构各一次,实现了高效和安全的内存管理。
总结来说,unique_ptr是C++后引入的智能指针,它利用RAII封装内存管理,提供了在栈上对堆内存的自动释放功能,避免了内存泄漏问题。通过unique_ptr,开发者可以更放心地进行内存操作,无需担心析构细节。
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