多線程技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

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數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)得益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)技術(shù)的大力發(fā)展，其結(jié)構(gòu)和功能也在不斷完善。但由于信息數(shù)據(jù)在傳輸中受到現(xiàn)有材料科學(xué)的制約，在某些方面還存在一定的弊端，多線程技術(shù)的有效應(yīng)用解決了這一難題，它的優(yōu)點在于其可以提高系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)的可靠性。多線程技術(shù)的廣泛應(yīng)用對整個數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域產(chǎn)生了重大的積極作用。

1多線程技術(shù)及其適用場合

假定在一個系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上是一個同步的整體。但是在程序設(shè)計時，程序不可能長久地等待客戶的輸入。在設(shè)計時就必須考慮一些客戶與程序怎樣更好地交流。比如客戶對一個主程序的循環(huán)進行了輸入，但是這個循環(huán)卻不是專門為了等待這個操作而設(shè)。如何為客戶提供一個系統(tǒng)，使其可以當(dāng)客戶輸入指令時，主系統(tǒng)的循環(huán)可以及時的處理并完成客戶的需求，為客戶提供一個處理問題的模塊。以上這些復(fù)合的處理客戶指令的系統(tǒng)都可以運用多線程技術(shù)的思想解決。在通信數(shù)據(jù)系統(tǒng)的運行中，如果所運行的程序過于復(fù)雜，那么我們一般就可以采用多線程技術(shù)，利用它對數(shù)據(jù)進行高效的處理，并對客戶的指令數(shù)據(jù)進行一個預(yù)處理。這樣不僅可以有效縮短客戶輸出信息的延遲時間，還可以保證整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運行的正常，使整個系統(tǒng)的循環(huán)在使用中對整個系統(tǒng)的情況進行合理全面的調(diào)度。比如，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)優(yōu)先級問題和對沖問題等。該多線程技術(shù)還有一個優(yōu)點，雖然不同的系統(tǒng)模塊其中的設(shè)計思路存在差異，但這些卻不會對多線程技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生多大的影響，可以更好地保證整個數(shù)據(jù)的安全輸入和輸出。

2多線程技術(shù)與數(shù)據(jù)通信

眾所周知，在OS（I開放系統(tǒng)互連）棧式結(jié)構(gòu)的一組協(xié)議中，處于最底層的屬于物理層范圍，其主要職責(zé)是進行數(shù)據(jù)的傳輸工作；位于頂層的則是一些應(yīng)用層，他們的任務(wù)是實現(xiàn)與用戶的對接工作。在一臺電腦中，物理層是承擔(dān)數(shù)據(jù)傳送的，它保證數(shù)據(jù)可以從本地傳輸?shù)搅硪粋€通信系統(tǒng)的對等面上。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完之后，物理層就會處于一種待命狀態(tài)，等待再次來自上層數(shù)據(jù)鏈的指令，或者是來自其他對等面的數(shù)據(jù)。物理層不會因為在運行其中一個指令而拒絕另一個指令。所以從這一點上可以看出，物理層是符合多線程技術(shù)的運行模式的。

3應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信的編程要素

運用多線程技術(shù)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中進行編程就必須掌握它所具有的相關(guān)要點，主要包括以下幾點：

1）主循環(huán)———也被稱作主事件循環(huán)。主循環(huán)是承擔(dān)數(shù)據(jù)的接收和傳輸?shù)?。這個模塊同時還承擔(dān)著整個系統(tǒng)的資源調(diào)度功能。

2）為主循環(huán)產(chǎn)生事件的模塊，抑或是一種以某種方式通知主系統(tǒng)事件的模塊。

3）接受通知的模塊，接受來自主系統(tǒng)運行產(chǎn)生的事件。這個模塊稱作“數(shù)據(jù)處理器”。

4）一種協(xié)助主事件循環(huán)監(jiān)視它應(yīng)該知道的所有需要事件的機制。每個eventhandler能夠同時通知主事件循環(huán)，繼而得知它所需要的具體事件還有哪些。我們可以看到，多線程技術(shù)編程的整個框架模塊，是由一個主事件循環(huán)、OS（操作系統(tǒng)）事件發(fā)生器、事件處理器、回調(diào)和事件注冊機制構(gòu)建的。

4應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信的編程設(shè)計

4.1設(shè)計框架

在數(shù)據(jù)通信中主要是通過編程設(shè)計來實現(xiàn)多線程技術(shù)的有效應(yīng)用，具體的設(shè)計理念與思路可從以下幾個層面加以分析。

1）主循環(huán)方面的編程：該方面主要是由scheduler實現(xiàn)的，當(dāng)事件處理程序存在時會自動向scheduler發(fā)出命令，繼而完成事件的監(jiān)督工作，當(dāng)事件已經(jīng)完成時，scheduler則會發(fā)出命令告知事件并處理相關(guān)程序。

2）事件處理程序方面的編程：該方面是通過eventHandler來完成的。在eventHandler中存在一個通用的接口setevent()，該接口不僅可以實現(xiàn)對事件的監(jiān)督作用，而且在該接口中還存在可對數(shù)據(jù)進行有效處理的回調(diào)函數(shù)，像checkevent()以及event-callback()。

3）事件處理程序子類方面的編程：該部分是由in-putHandler協(xié)助完成的。inputHandler的作用有兩個：一是可對文件所輸入的數(shù)據(jù)進行準確處理，并在子類的基礎(chǔ)上衍生出其他的分類；二是能完成對函數(shù)event-callback()的重寫工作，方便其在文件輸入數(shù)據(jù)時進行一些特定的操作。

4）在eventHandler類的子類方面的編程，該方面則是通過timerHandler完成的，timerHandler的主要作用是可對定時器進行不同的處理，并在子類的基礎(chǔ)上衍生出其他的種類，并在一定程度上實現(xiàn)對函數(shù)event-callback()的重寫，并經(jīng)特殊的操作，完成對超時定時器的處理工作。

4.2主要操作

各部分的主要操作程序為：

1）SetInput()，將這個函數(shù)接受一個指向fd-set結(jié)構(gòu)的指針，并將其所表示的文件設(shè)置為1；

2）SetTimeout()，將該函數(shù)接受指向為timeval結(jié)構(gòu)的指針，并設(shè)置定時器使其滿足超時前所規(guī)定的時間；

3）InputReadCallback()，對這個函數(shù)實行輸入處理；

4）CheckInput()，對該函數(shù)進行處理使其接受一個指向為fd-set結(jié)構(gòu)的指針，對該函數(shù)所代表的數(shù)據(jù)進行全面檢查，確保輸入的準確性；

5）TimeoutCallback()，該函數(shù)要進行超時處理；

6）CheckTimeout()，對該函數(shù)的設(shè)置要參照timeval結(jié)構(gòu)進行，以確保當(dāng)前時間值是否超時，如遇超時情況，則將其調(diào)至TimeoutCallback進行處理。該操作程序是按照國際相關(guān)標準進行執(zhí)行的，一方面在一定程度提高了系統(tǒng)的準確性，確保數(shù)據(jù)通信的安全性，另一方面也有效的減少了維護的難度。

5結(jié)束語

在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，進行多線程技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，應(yīng)用價值廣泛，具體表現(xiàn)在：一是強化了網(wǎng)絡(luò)管理力度，使數(shù)據(jù)通信更為精確與有效；二是在數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全性能上也起到了一定的保障作用，增強通信運行的高效性。因而，將多線程技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是提高通信質(zhì)量的有力措施，在一定程度上也為人們提供安全、便捷的通信服務(wù)，值得推廣與應(yīng)用。

作者：陳雷 單位：中郵建技術(shù)有限公司