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Como: Padrões de Produtor- Consumidor de implementar vários

Este tópico descreve como implementar o padrão de produtor- consumidor em seu aplicativo.Neste padrão, o produtor envia mensagens para um bloco de mensagem, o consumidor e ler mensagens desse bloco.

O tópico demonstra dois cenários.No primeiro cenário, o consumidor deve receber cada mensagem que o produtor envia.No segundo cenário, o consumidor vota periodicamente para dados, e como consequência não tem que receber cada mensagem.

Dois exemplos neste tópico usam agentes, blocos de mensagem, e mensagem- passar funções para transmitir mensagens de produtor para o consumidor.O agente de produtor usa a função de concurrency::send para escrever mensagens para um objeto de concurrency::ITarget .O agente do consumidor usa a função para ler mensagens de concurrency::receive de um objeto de concurrency::ISource .Ambos os agentes contém um valor de sentinela para coordenar o final do processamento.

Para obter mais informações sobre os agentes assíncronas, consulte Agentes assíncronos.Para obter mais informações sobre os blocos de mensagem e funções mensagem- passar, consulte Blocos assíncronas de mensagem e Mensagem que passa funções.

Exemplo

Nesse exemplo, o agente de produtor envia uma série de números para o agente do consumidor.O consumidor recebe cada um desses números e calcula a média.O aplicativo grava a média no console.

Este exemplo usa um objeto de concurrency::unbounded_buffer para ativar o produtor para colocar mensagens.A classe de unbounded_buffer implementa ITarget e ISource de modo que o produtor o consumidor e podem enviar e receber mensagens para e de um buffer compartilhado.Funções de send e de receive coordenam a tarefa de propagar os dados de produtor para o consumidor.

// producer-consumer-average.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Demonstrates a basic agent that produces values.
class producer_agent : public agent
{
public:
   explicit producer_agent(ITarget<int>& target, unsigned int count, int sentinel)
      : _target(target)
      , _count(count)
      , _sentinel(sentinel)
   {
   }
protected:
   void run()
   {
      // Send the value of each loop iteration to the target buffer.
      while (_count > 0)
      {
         send(_target, static_cast<int>(_count));
         --_count;
      }
      // Send the sentinel value.
      send(_target, _sentinel);

      // Set the agent to the finished state.
      done();
   }
private:
   // The target buffer to write to.
   ITarget<int>& _target;
   // The number of values to send.
   unsigned int _count;
   // The sentinel value, which informs the consumer agent to stop processing.
   int _sentinel;
};

// Demonstrates a basic agent that consumes values.
class consumer_agent : public agent
{
public:
   explicit consumer_agent(ISource<int>& source, int sentinel)
      : _source(source)
      , _sentinel(sentinel)
   {
   }

   // Retrieves the average of all received values.
   int average()
   {
      return receive(_average);
   }
protected:
   void run()
   {
      // The sum of all values.
      int sum = 0;
      // The count of values received.
      int count = 0;

      // Read from the source block until we receive the 
      // sentinel value.
      int n;
      while ((n = receive(_source)) != _sentinel)
      {
         sum += n;
         ++count;
      }

      // Write the average to the message buffer.
      send(_average, sum / count);

      // Set the agent to the finished state.
      done();
   }
private:
   // The source buffer to read from.
   ISource<int>& _source;
   // The sentinel value, which informs the agent to stop processing.
   int _sentinel;
   // Holds the average of all received values.
   single_assignment<int> _average;
};

int wmain()
{
   // Informs the consumer agent to stop processing.
   const int sentinel = 0;
   // The number of values for the producer agent to send.
   const unsigned int count = 100;

   // A message buffer that is shared by the agents.
   unbounded_buffer<int> buffer;

   // Create and start the producer and consumer agents.
   producer_agent producer(buffer, count, sentinel);
   consumer_agent consumer(buffer, sentinel);
   producer.start();
   consumer.start();

   // Wait for the agents to finish.
   agent::wait(&producer);
   agent::wait(&consumer);

   // Print the average.
   wcout << L"The average is " << consumer.average() << L'.' << endl;
}

O exemplo produz a seguinte saída.

  

Nesse exemplo, o agente de produtor envia uma série de cotações de títulos para o agente do consumidor.O agente do consumidor periodicamente ler as aspas atuais e imprime-as no console.

Isso é semelhante ao exemplo anterior, exceto que usa um objeto de concurrency::overwrite_buffer para ativar o produtor para compartilhar uma mensagem com o consumidor.Como no exemplo anterior, a classe de overwrite_buffer implementa ITarget e ISource de modo que o produtor e o consumidor pode atuar em um buffer de mensagem compartilhado.

// producer-consumer-quotes.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <array>
#include <algorithm>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Demonstrates a basic agent that produces values.
class producer_agent : public agent
{
public:
   explicit producer_agent(ITarget<double>& target)
      : _target(target)
   {
   }
protected:
   void run()
   {
      // For illustration, create a predefined array of stock quotes. 
      // A real-world application would read these from an external source, 
      // such as a network connection or a database.
      array<double, 6> quotes = { 24.44, 24.65, 24.99, 23.76, 22.30, 25.89 };

      // Send each quote to the target buffer.
      for_each (begin(quotes), end(quotes), [&] (double quote) { 

         send(_target, quote);

         // Pause before sending the next quote.
         concurrency::wait(20);
      });
      // Send a negative value to indicate the end of processing.
      send(_target, -1.0);

      // Set the agent to the finished state.
      done();
   }
private:
   // The target buffer to write to.
   ITarget<double>& _target;
};

// Demonstrates a basic agent that consumes values.
class consumer_agent : public agent
{
public:
   explicit consumer_agent(ISource<double>& source)
      : _source(source)      
   {
   }

protected:
   void run()
   {
      // Read quotes from the source buffer until we receive
      // a negative value.
      double quote;
      while ((quote = receive(_source)) >= 0.0)
      {
         // Print the quote.
         wcout.setf(ios::fixed);
         wcout.precision(2);
         wcout << L"Current quote is " << quote << L'.' << endl;

         // Pause before reading the next quote.
         concurrency::wait(10);
      }

      // Set the agent to the finished state.
      done();
   }
private:
   // The source buffer to read from.
   ISource<double>& _source;
};

int wmain()
{
   // A message buffer that is shared by the agents.
   overwrite_buffer<double> buffer;

   // Create and start the producer and consumer agents.
   producer_agent producer(buffer);
   consumer_agent consumer(buffer);
   producer.start();
   consumer.start();

   // Wait for the agents to finish.
   agent::wait(&producer);
   agent::wait(&consumer);
}

Este exemplo produz a seguinte saída de exemplo.

  
  
  
  
  
  
  

Diferentemente de com um objeto de unbounded_buffer , a função de receive não remove a mensagem de objeto de overwrite_buffer .Se o consumidor ler de buffer de mensagem mais de uma vez antes que o produtor substitui essa mensagem, o receptor obtém a mesma mensagem sempre.

Compilando o código

Copie o código de exemplo e cole-o em um projeto do Visual Studio, ou cole em um arquivo denominado producer-consumer.cpp e execute o seguinte comando em uma janela de prompt de comando do Visual Studio.

cl.exe /EHsc producer-consumer.cpp

Consulte também

Conceitos

Biblioteca de agentes assíncrono

Agentes assíncronos

Blocos assíncronas de mensagem

Mensagem que passa funções