详解事件驱动跟消息驱动机制相比

事件驱动和异步IO
一般,咱们写服务器处理模型的程序时,有如下几种模型:
(1)每收到一个请求,建立一个新的进程,来处理该请求;
(2)每收到一个请求,建立一个新的线程,来处理该请求;
(3)每收到一个请求,放入一个事件列表,让主进程经过非阻塞I/O方式来处理请求
上面的几种方式,各有千秋,
第(1)中方法,因为建立新的进程的开销比较大,因此,会致使服务器性能比较差,但实现比较简单。
第(2)种方式,因为要涉及到线程的同步,有可能会面临死锁等问题。
第(3)种方式,在写应用程序代码时,逻辑比前面两种都复杂。
综合考虑各方面因素,通常广泛认为第(3)种方式是大多数网络服务器采用的方式
 
看图说话讲事件驱动模型
在UI编程中,经常要对鼠标点击进行相应,首先如何得到鼠标点击呢?
方式一:建立一个线程,该线程一直循环检测是否有鼠标点击,那么这个方式有如下几个缺点:
1. CPU资源浪费,可能鼠标点击的频率很是小,可是扫描线程仍是会一直循环检测,这会形成不少的CPU资源浪费;若是扫描鼠标点击的接口是阻塞的呢?
2. 若是是堵塞的,又会出现下面这样的问题,若是咱们不但要扫描鼠标点击,还要扫描键盘是否按下,因为扫描鼠标时被堵塞了,那么可能永远不会去扫描键盘;
3. 若是一个循环须要扫描的设备很是多,这又会引来响应时间的问题;
因此,该方式是很是很差的。html

方式二:就是事件驱动模型
目前大部分的UI编程都是事件驱动模型,如不少UI平台都会提供onClick()事件,这个事件就表明鼠标按下事件。事件驱动模型大致思路以下:
1. 有一个事件(消息)队列;
2. 鼠标按下时,往这个队列中增长一个点击事件(消息);
3. 有个循环,不断从队列取出事件,根据不一样的事件,调用不一样的函数,如onClick()、onKeyDown()等;
4. 事件(消息)通常都各自保存各自的处理函数指针,这样,每一个消息都有独立的处理函数;linux

 

 

 

事件驱动编程是一种编程范式,这里程序的执行流由外部事件来决定。它的特色是包含一个事件循环,当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。另外两种常见的编程范式是(单线程)同步以及多线程编程。程序员

让咱们用例子来比较和对比一下单线程、多线程以及事件驱动编程模型。下图展现了随着时间的推移,这三种模式下程序所作的工做。这个程序有3个任务须要完成,每一个任务都在等待I/O操做时阻塞自身。阻塞在I/O操做上所花费的时间已经用灰色框标示出来了。编程

 

 

在单线程同步模型中,任务按照顺序执行。若是某个任务由于I/O而阻塞,其余全部的任务都必须等待,直到它完成以后它们才能依次执行。这种明确的执行顺序和串行化处理的行为是很容易推断得出的。若是任务之间并无互相依赖的关系,但仍然须要互相等待的话这就使得程序没必要要的下降了运行速度。windows

在多线程版本中,这3个任务分别在独立的线程中执行。这些线程由操做系统来管理,在多处理器系统上能够并行处理,或者在单处理器系统上交错执行。这使得当某个线程阻塞在某个资源的同时其余线程得以继续执行。与完成相似功能的同步程序相比,这种方式更有效率,但程序员必须写代码来保护共享资源,防止其被多个线程同时访问。多线程程序更加难以推断,由于这类程序不得不经过线程同步机制如锁、可重入函数、线程局部存储或者其余机制来处理线程安全问题,若是实现不当就会致使出现微妙且使人痛不欲生的bug。安全

在事件驱动版本的程序中,3个任务交错执行,但仍然在一个单独的线程控制中。当处理I/O或者其余昂贵的操做时,注册一个回调到事件循环中,而后当I/O操做完成时继续执行。回调描述了该如何处理某个事件。事件循环轮询全部的事件,当事件到来时将它们分配给等待处理事件的回调函数。这种方式让程序尽量的得以执行而不须要用到额外的线程。事件驱动型程序比多线程程序更容易推断出行为,由于程序员不须要关心线程安全问题。服务器

当咱们面对以下的环境时,事件驱动模型一般是一个好的选择:网络

程序中有许多任务,并且…
任务之间高度独立(所以它们不须要互相通讯,或者等待彼此)并且…
在等待事件到来时,某些任务会阻塞。
当应用程序须要在任务间共享可变的数据时,这也是一个不错的选择,由于这里不须要采用同步处理。多线程

网络应用程序一般都有上述这些特色,这使得它们可以很好的契合事件驱动编程模型。
框架

事件驱动机制跟消息驱动机制相比

 
事件:按下鼠标,按下键盘,按下游戏手柄,将U盘插入USB接口,都将产生事件。好比说按下鼠标左键,将产生鼠标左键被按下的事件。
 消息:当鼠标被按下,产生了鼠标按下事件,windows侦测到这一事件的发生,随即发出鼠标被按下的消息到消息队列中,这消息附带了一系列相关的事件信息,好比鼠标哪一个键被按了,在哪一个窗口被按的,按下点的坐标是多少?如此等等。
 
1.要理解事件驱动和程序,就须要与非事件驱动的程序进行比较。实际上,现代的程序大可能是事件驱动的,好比多线程的程序,确定是事件驱动的。早期则存在许多非事件驱动的程序,这样的程序,在须要等待某个条件触发时,会不断地检查这个条件,直到条件知足,这是很浪费cpu时间的。而事件驱动的程序,则有机会释放cpu从而进入睡眠态(注意是有机会,固然程序也可自行决定不释放cpu),当事件触发时被操做系统唤醒,这样就能更加有效地使用cpu.
2.再说什么是事件驱动的程序。一个典型的事件驱动的程序,就是一个死循环,并以一个线程的形式存在,这个死循环包括两个部分,第一个部分是按照必定的条件接收并选择一个要处理的事件,第二个部分就是事件的处理过程。程序的执行过程就是选择事件和处理事件,而当没有任何事件触发时,程序会因查询事件队列失败而进入睡眠状态,从而释放cpu。
3.事件驱动的程序,一定会直接或者间接拥有一个事件队列,用于存储未能及时处理的事件。
4.事件驱动的程序的行为,彻底受外部输入的事件控制,因此,事件驱动的系统中,存在大量这种程序,并以事件做为主要的通讯方式。
5.事件驱动的程序,还有一个最大的好处,就是能够按照必定的顺序处理队列中的事件,而这个顺序则是由事件的触发顺序决定的,这一特性每每被用于保证某些过程的原子化。
6.目前windows,linux,nucleus,vxworks都是事件驱动的,只有一些单片机多是非事件驱动的。
事件模式耦合高,同模块内好用;消息模式耦合低,跨模块好用。事件模式集成其它语言比较繁琐,消息模式集成其余语言比较轻松。事件是侵入式设计,霸占你的主循环;消息是非侵入式设计,将主循环该怎样设计的自由留给用户。若是你在设计一个东西犹豫不定,那么你能够参考win32的GetMessage,自己就是一个藕合度极低的接口,又足够自由,接口任何语言都很方便,具体应用场景再在其基础上封装成事件并非难事,接口耦合较低,即使哪天事件框架调整,修改外层便可,不会伤经动骨。而若是直接实现成事件,那就彻底反过来了。
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