1.Rust Async: smol源码分析-Executor篇
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3.async-validator源码解析(四):Schema类
4.async-validator源码解析(二):rule
5.Async、Await 从源码层面解析其工作原理
6.UE4源码剖析——异步与并行 中篇 之 Thread
Rust Async: smol源码分析-Executor篇
本文深入探讨了smol异步运行时中的Executor组件,尤其关注了Executor的实现细节。在smol的异步框架中,Executor扮演了核心角色,主要负责执行Future,javase集合源码并在多线程环境中调度和管理任务。
Executor分为三种类型:ThreadLocalExecutor、Blocking Executor、Work Stealing Executor。ThreadLocalExecutor用于处理不能实现Send特性的Future,通过使用并发和非并发队列,减少了跨线程的同步开销。Blocking Executor则允许执行阻塞任务,并通过动态地开启线程来应对任务的增加,从而提高了资源的利用率。Work Stealing Executor则通过工作窃取的方式,实现了线程间的任务负载均衡,每个工作线程通过主动调用smol::run加入工作环境。
在Executor的实现中,ThreadLocalExecutor通过线程局部变量来管理任务的生命周期,确保了任务与线程的绑定。Blocking Executor通过自适应地开启线程,以应对任务的增加或减少,从而保持了系统的高效运行。Work Stealing Executor通过工作窃取的方式,实现了任务在多个线程间的合理分配,提高了系统的整体性能。
每一个Executor的实现都紧密围绕着任务的调度、执行和管理,通过不同策略满足了不同场景下的需求。ThreadLocalExecutor适用于无法实现Send特性的Future,Blocking Executor能够应对阻塞任务的执行,而Work Stealing Executor则通过动态负载均衡实现了任务的高效分配。
在使用smol异步运行时时,ioutils源码需要注意到几个关键点。async_std的运行时采用了延迟实例化、按需自动启动的策略,简化了使用体验。然而,smol目前采用的是手动启用运行时的策略,可能导致运行时panic问题,用户需要额外的配置来启动整个工作窃取运行环境。因此,正确配置和启动smol运行时对于开发者来说是至关重要的。
总结而言,smol的Executor组件设计精妙,通过不同类型的Executor满足了多样化的异步任务需求。其简洁而高效的设计,使得开发者能够轻松地将现有的库进行异步化处理,极大地提高了开发效率和系统性能。未来,随着smol的发展和完善,其在异步编程领域的应用将更加广泛。
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async-validator源码解析(四):Schema类
async-validator源码解析(四)深入核心:Schema类详解
在上篇中我们已经探讨了rule的细节,现在我们继续向上,关注async-validator库的基石——Schema类。尽管Schema类的代码较为复杂,但本文将从非核心的结构、属性和方法入手,同时在analysis分支的GitHub仓库中可以找到详细代码分析。
Schema类是async-validator库的典型使用方式,其构造和功能强大。首先,我们从构造函数开始解析,它分为三个步骤,其中定义方法(define)暂且跳过,因为其代码量大,会在后续章节单独讨论。kcptun源码
Schema类的构造函数涉及到messages.js中的defaultMessages,它提供了针对不同验证失败的模板提示。这允许用户在项目中根据需要定制错误提示。文档中提供了如何使用Schema.prototype.message方法自定义message的示例。
然而,message的深度合并存在一个局限,只能处理两层嵌套,但默认messages正好满足这一需求。关于警告控制,官方文档建议在实例化Schema前通过warning方法进行设置,以控制警告信息的显示。
此外,Schema类还提供了静态方法register,允许用户注册自定义的校验类型,尽管官方文档对此并未详述。这为开发者扩展库的功能提供了便利。
async-validator源码解析(二):rule
async-validator源码解析(二)深入探讨rule模块,解析其内部的校验逻辑和依赖工具函数。本文将逐步揭开rule目录的面纱,以及util.js中关键的format和isEmptyValue方法。
rule目录的核心是export的一系列校验方法,它们接受value、source、errors和options作为参数。value是当前字段的值,source是整个待校验的对象,而errors数组用于存储验证结果。options允许自定义验证消息。每种规则方法如required、whitespace、range等,都有特定的验证功能,例如检查必填性、空白字符、cydia源码数值范围等。
format函数是个灵活的工具,根据传入参数的不同执行不同的格式化操作。而isEmptyValue则用于判断值是否为空,包括空字符串和空数组。
在rule目录中,type.js规则尤其有趣,通过组合简单的判断,区分了值的多种类型,如整数、浮点数、数组等。
后续文章将继续关注validator目录,完整揭示async-validator校验库的运作机制。点击github.com/MageeLin/asy.../analysis分支,探索每个文件的详细代码解析。
Async、Await 从源码层面解析其工作原理
深入理解 Async 和 Await 的工作原理,往往需要从源码层面进行剖析。使用 Babel 进行转换后,可以清晰地发现 Async 和 Await 实际上借助了 switch-case 和 promise,实现对流程的控制。以一个使用 Async 和 Await 的函数为例,我们仅关注核心部分代码。
经过 Babel 转换后的 name 函数,可以被拆分为三个主要部分:await 部分、return 部分以及 async 流程控制的结束部分(即 case "end")。这个拆分使得流程控制变得更为直观。在流程控制中,每一步执行后,都会等待合适的时机进入下一次执行。
这个“合适的时机”并非由 Async 内部决定,而是由执行的内容决定。例如,exaro源码在发送异步请求后,只有在请求返回后才会进入下一个 case。
为了实现流程控制,需要借助 regenerator-runtime 这个 generator、Async 函数的运行时。它负责将 name 函数进行包装,并添加流程控制所需的信息。如 _context,以及用于流程控制的关键 helper,如 _asyncToGenerator 和 asyncGeneratorStep。通过这些辅助工具,再在 regenerator-runtime 的基础上进行一层包装,最终得到一个可以执行的函数。这个函数实际执行时,会调用封装后的函数。
在封装后的函数中,async1、async2 等实际上是在执行最终的封装函数内部的调用。这里的第三步是 Async 函数的核心机制。在 Promise.resolve(value).then(_next) 中,value 是每个分段最后的 case 返回的值。如果 value 是一个 Promise,那么在它 resolved 后,会将其.then添加到微任务队列。如果 value 不是一个 Promise,则直接添加,因为.then是一个微任务,当执行到它时,会调用_next,从而开始执行下一个 case。
经过转换后的代码展示了封装后的函数内容,最终执行的是封装后的函数,因此说 async1、async2 执行实际上是执行封装后的函数。在封装后的函数内部,会调用 async1、async2。
UE4源码剖析——异步与并行 中篇 之 Thread
我们知道UE中的异步框架分为TaskGraph与Thread两种,上篇教程我们学习了TaskGraph,它擅长处理有依赖关系的短任务;本篇教程我们将学习Thread,它与TaskGraph相反,它更擅长于处理长任务。而下一篇文章,我们则会承接Thread,去学习一下引擎中一些重要的线程。
Thread擅长处理长任务,从长任务生命周期这个层面来看,我们可以先把长任务分为两类:常驻型长任务与非常驻型长任务。
常驻型长任务侧重于并行,通常用于监听式服务,例如网络传输,使用单独的线程对网络进行监听,每当有网络数据包到达时,线程接收并处理后,不会立即结束,而是重置部分状态,继续监听,等待下一轮数据包。
非常驻型长任务侧重于异步,通常用于数据处理,例如主线程为了提高性能,避免卡顿,会将一些重负载的运算任务分发给分线程处理,可能分批给多条分线程,主线程继续运行其他逻辑。任务处理完成后,将结果返回给主线程,分线程可销毁。
接下来,我们通过两个例子学习Thread的使用。
计算由N到M(N和M为大数字)所有数字的和。使用Thread异步调用,将计算操作交由分线程执行,计算完成后再通知主线程结果,代码实现如下:
逻辑分为两部分:启动分线程计算数字和,使用Async函数,参数为EAsyncExecution::Thread,创建新线程执行。学习Async函数用法,该函数返回TFuture对象,代表未来状态,当前无法获取结果,但在未来某个时刻状态变为Ready,此时可通过TFuture获取结果。
主线程注册回调,等待分线程计算完成,使用TFuture的Then函数,完成时触发注册的回调,也可使用Wait系列函数等待计算完成。
接下来学习常驻型任务使用。
定义玩家血量上限点,当前点,当血量未满时,每0.2秒恢复1点血量。代码实现分为创建生命治疗仪FRunnable对象、重写Run函数、创建FRunnableThread线程、测试恢复功能和释放线程资源。
生命治疗仪创建与测试完整代码如下,可验证生命恢复功能和暂停与恢复。
UE4中的FRunnable与FRunnableThread提供创建常驻型任务所需接口。无论是常驻型还是非常驻型,底层实现相同,都是使用FRunnableThread线程。
FRunnableThread线程结构包含标识符、逻辑功能、效率与性能、辅助调试字段。线程创建与生命周期分为创建FRunnable类对象、创建FRunnableThread对象两步,通过FRunnable的生命周期管理实现线程运行与停止。
UE4线程管理流程包括继承并创建FRunnable类对象、创建FRunnableThread对象,生命治疗仪线程创建代码。
UE4中的几种异步方式底层使用线程实现,学习了线程类型、创建、生命周期、销毁方法,为下篇学习引擎特殊线程打下基础。
python协程(4):asyncio
asyncio是官方提供的协程的类库,从python3.4开始支持该模块async & awiat是python3.5中引入的关键字,使用async关键字可以将一个函数定义为协程函数,使用awiat关键字可以在遇到IO的时候挂起当前协程(也就是任务),去执行其他协程。
await + 可等待的对象(协程对象、Future对象、Task对象 -> IO等待)
注意:在python3.4中是通过asyncio装饰器定义协程,在python3.8中已经移除了asyncio装饰器。
事件循环,可以把他当做是一个while循环,这个while循环在周期性的运行并执行一些协程(任务),在特定条件下终止循环。
loop = asyncio.get_event_loop():生成一个事件循环
loop.run_until_complete(任务):将任务放到事件循环
Tasks用于并发调度协程,通过asyncio.create_task(协程对象)的方式创建Task对象,这样可以让协程加入事件循环中等待被调度执行。除了使用 asyncio.create_task() 函数以外,还可以用低层级的 loop.create_task() 或 ensure_future() 函数。不建议手动实例化 Task 对象。
本质上是将协程对象封装成task对象,并将协程立即加入事件循环,同时追踪协程的状态。
注意:asyncio.create_task() 函数在 Python 3.7 中被加入。在 Python 3.7 之前,可以改用 asyncio.ensure_future() 函数。
下面结合async & awiat、事件循环和Task看一个示例
示例一:
*注意:python 3.7以后增加了asyncio.run(协程对象),效果等同于loop = asyncio.get_event_loop(),loop.run_until_complete(协程对象)
*示例二:
注意:asyncio.wait 源码内部会对列表中的每个协程执行ensure_future从而封装为Task对象,所以在和wait配合使用时task_list的值为[func(),func()] 也是可以的。
示例三:
Spring的@EnableAsync与@Async使用详解
@EnableAsync注解允许Spring启动异步方法执行,类似于XML配置方式。当与@Configuration结合使用时,整个Spring环境将启用基于注解的异步处理。
异步方法执行默认使用关联的线程池。若无匹配bean,Spring将使用SimpleAsyncTaskExecutor,它为每个新任务创建新线程。若异步方法返回值为void,调用过程中的异常信息无法返回给调用者,通常仅记录日志。
自定义线程池和异常处理需实现AsyncConfigurer接口。若仅自定义一个,另一个可直接返回null,Spring将使用默认设置。使用AsyncConfigurerSupport扩展接口,可以全面配置。注意,当ThreadPoolTaskExecutor未被Spring管理时,可添加@Bean注解使其成为管理Bean。加入容器后,无需手动调用initialize方法,它在Bean初始化时自动执行。
XML配置与基于javaconfig的示例功能等效,除了给Executor添加线程名字前缀。javaconfig方式提供更全面的配置。@EnableAsync注解的mode()属性控制切面应用:默认AdviceMode.PROXY,其他属性共同控制代理方式;若设置AdviceMode.ASPECTJ,则proxyTargetClass属性被忽略,此时需要spring-aspects相关模块的jar包,并且方法内部调用也会被拦截。
@Async标注用于标记异步执行的方法,可加在方法或类上。加在类上表示类中所有方法均为异步执行。目标方法参数任意,返回值只能为void或Future,可以是ListenableFuture或CompletableFuture,以便更好地与异步任务交互。非future类型的返回值无法获取。
探究EnableAsync源码,了解其内部工作流程。关注ProxyAsyncConfiguration配置类,它在PROXY模式下由Spring注入。分析AsyncAnnotationBeanPostProcessor,了解Executor和ExceptionHandler的配置过程。异步方法执行通过AnnotationAsyncExecutionInterceptor拦截器实现,最终在AsyncExecutionAspectSupport类中确定使用的Executor。
详细实现步骤和测试代码可在GitHub上的相应仓库中找到。欢迎扫码关注以获取更多资源和信息。