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全屏背景网站,营销和销售的区别在哪里,山东网站制作,大连网站建设设计公司哪家好高频行情事件队列 一、原问题分析 1.1 原有模数分配算法问题 算法公式#xff1a; index (next_index_ 1) % handler_ptrs_.size()问题分析#xff1a; 算法错误#xff1a;每次分配都先1再取模#xff0c;导致实际分配的起始索引偏移了1轮转偏移#xff1a;如果next_in…高频行情事件队列一、原问题分析1.1 原有模数分配算法问题算法公式index(next_index_1)%handler_ptrs_.size()问题分析算法错误每次分配都先1再取模导致实际分配的起始索引偏移了1轮转偏移如果next_index_初始为0且size4那么分配序列为第一次(01)%41→ 处理器1第二次(11)%42→ 处理器2第三次(21)%43→ 处理器3第四次(31)%40→ 处理器0第五次(01)%41→ 处理器1正确公式index next_index_ % handler_ptrs_.size()1.2 根本性问题单线程绑定限制原队列核心缺陷只能单线程处理处理器2绑定核心2无法利用其他核心队列堆积恶化股票A→处理器2股票B→处理器2股票C→处理器2静态哈希分配大量消息同时到达处理器2过载洪塞其他处理器空闲消息处理延迟暴增可能丢失数据问题静态哈希映射股票ID到处理器的映射是固定不变的无法动态均衡即使某些处理器空闲也无法分担其他处理器的负载单线程瓶颈每个处理器只能单线程运行无法利用多核热点股票问题热门股票消息量大其固定分配的处理器必然过载二、未来方向2.1 目标多线程可驱动同一队列允许多个CPU核心同时处理同一股票的消息保持时序线性同一股票的多个消息必须按接收顺序串行处理动态负载均衡队列能自动将负载分配到空闲处理器最小化同步开销避免传统锁带来的性能损耗2.2 示意图执行保证机制并行驱动层核心管理层StrandQueue集合输入层所有线程可竞争任意StrandQueue执行权同一队列只能有一个线程获得执行权通过CAS原子操作保证独占性处理完毕释放执行权允许其他线程竞争驱动器线程1绑定核心0驱动器线程2绑定核心1驱动器线程3绑定核心2驱动器线程4绑定核心3主队列容器unordered_map股票ID, StrandQueue*调度链表仅包含活跃队列股票123456CAS自旋锁保护股票789012CAS自旋锁保护股票345678CAS自旋锁保护全局队列管理器券商SDK线程1券商SDK线程2券商SDK线程N三、StrandQueue串行队列3.1 状态机与执行权队列无执行线程线程尝试获取执行权CAS操作成功CAS操作失败获取写锁处理单个消息更新队列状态队列非空且保持执行权队列空或丢失执行权空闲状态竞争状态执行状态处理中状态释放写锁状态检查状态3.2 原子操作与内存屏障原子变量classStrandQueue{// 执行线程标记0空闲非0当前执行线程IDstd::atomicuint64_texecuting_thread{0};// 待处理消息计数std::atomicuint32_tpending_messages{0};// 写锁用于消息入队/出队std::atomic_flag write_lockATOMIC_FLAG_INIT;// 内部消息队列线程不安全std::listMessagePtrmessage_list;}执行权获取booltry_acquire_execution(uint64_tthread_id){uint64_texpected0;// CAS操作只有当executing_thread0时才将其设置为thread_idreturnexecuting_thread.compare_exchange_strong(expected,thread_id,std::memory_order_acquire,// 成功时的内存序std::memory_order_relaxed// 失败时的内存序);}四、公平调度4.1 调度结构公平调度 ┌─────────────────────────────────────────────┐ │ 第一级主队列管理器 │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ 股票A队列 │ │ 股票B队列 │...│ │ │ pending3│ │ pending0│ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌────────────────────────────────────┐ │ │ │ 调度链表仅pending0 │ │ │ │[股票A]→[股票C]→[股票E]→...│ │ │ └────────────────────────────────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────────────────────┐ │ 第二级多线程并行驱动 │ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │ │ 线程1│ │ 线程2│ │ 线程3│ │ │ │ 绑定核0│ │ 绑定核1│ │ 绑定核2│ │ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │ │ │ │ │ │ └───────────┼───────────┘ │ │ ▼ │ │ 竞争执行StrandQueue │ └─────────────────────────────────────────────┘4.2 调度链表惰性调度只有pending_messages 0的队列才会进入调度链表当队列的pending_messages从0变为1时自动加入调度链表当队列的pending_messages从1变为0时自动从调度链表移除调度链表操作由主队列自旋锁保护但操作频率很低调度链表classScheduleList{// 双链表节点便于快速插入/删除structNode{StrandQueue*queue;Node*prev;Node*next;};// 头尾指针支持FIFO调度Node*head;Node*tail;// 自旋锁保护链表操作SpinLock lock;};五、流程5.1 消息到达入队SDK回调线程主队列管理器调度链表StrandQueue步骤1查找对应队列获取主队列自旋锁返回现有StrandQueue指针创建新的StrandQueue返回新队列指针alt[队列已存在][队列不存在]释放主队列自旋锁步骤2消息入队CAS自旋获取写锁将消息加入内部列表pending_messages.fetch_add(1)释放写锁步骤3触发调度获取主队列自旋锁将队列加入调度链表尾部释放主队列自旋锁alt[pending_messages从0→1]SDK回调线程主队列管理器调度链表StrandQueue5.2 消息处理出队单队列处理循环是否失败队列非空且持有执行权队列空或丢失执行权是否成功弹出队首消息获取队列写锁释放队列写锁调用消息处理函数pending_messages.fetch_sub(1)队列是否为空且仍持有执行权驱动线程开始获取调度链表锁弹出链表头部队列释放调度链表锁检查pending_messages0尝试获取队列执行权CAS(0→thread_id)释放执行权executing_thread0处理期间pending_messages归零获取调度链表锁移除队列队列仍在调度链表释放调度链表锁