Shell 實現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)的示例代碼
實現(xiàn)思路
實現(xiàn)一個shell進(jìn)程庫，通過類似于init，run，wait幾個簡單的命令，就可以迅速實現(xiàn)多進(jìn)程并發(fā)，偽碼如下：
process_init # 創(chuàng)建進(jìn)程
for city in ${cities[*]}
do
cmd="handler $city"
process_run $cmd
done
process_wait # 等待進(jìn)程原理解析
在實現(xiàn)C++線程庫的時候，通常會有一個任務(wù)隊列，線程從隊列中取任務(wù)并運(yùn)行。在實現(xiàn)shell進(jìn)程庫的時候，采用了類似原理，通過一個有名管道充當(dāng)任務(wù)隊列。嚴(yán)格來說，并不是一個任務(wù)隊列，而是一個令牌桶。進(jìn)程從桶中取得令牌后才可以運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)束后將令牌放回桶中。沒有取得令牌的進(jìn)程不能運(yùn)行。令牌的數(shù)目即允許并發(fā)的最大進(jìn)程數(shù)。
管道
主要思路：通過mkfifo創(chuàng)建一個有名管道，將管道與一個文件描述符綁定，通過往管道中寫數(shù)據(jù)的方式，控制進(jìn)程數(shù)量。
function _create_pipe()
{
_PROCESS_PIPE_NAME=$(_get_uid)
mkfifo ${_PROCESS_PIPE_NAME}
eval exec "${_PROCESS_PIPE_ID}""<>${_PROCESS_PIPE_NAME}"
for ((i=0; i < $_PROCESS_NUM; i++))
do
echo -ne "\n" 1>&${_PROCESS_PIPE_ID}
done
}exec
exec fd < file #以讀方式打開文件，并關(guān)聯(lián)文件描述符fd exec fd > file #以寫方式打開文件，并關(guān)聯(lián)文件描述符fd exec fd <> file #以讀寫方式打開文件，并關(guān)聯(lián)文件描述符
# 測試 exec 8>file echo "hello word!" 1>&8
eval
為了讓程序有一定的擴(kuò)展性，不想寫死fd，因而引入了變量。
file_fd=8
exec ${file_fd}>file# 測試 bash test.sh test.sh: line 7: exec: 8: not found
原因：shell在重定向操作符(<、>)左邊不進(jìn)行變量展開。因而引入eval命令，強(qiáng)制shell進(jìn)行變量展開。 eval exec "${fd}>file"簡單的說，eval將右邊參數(shù)整體作為一個命令，進(jìn)行變量的替換，然后將替換后的輸出結(jié)果給shell去執(zhí)行。
進(jìn)程關(guān)系
命令執(zhí)行
function process_run()
{
cmd=$1
if [ -z "$cmd" ]; then
echo "please input command to run"
_delete_pipe
exit 1
fi
_process_get
{
$cmd
_process_post
}&
}_process_get從管道中取得一個令牌，創(chuàng)建一個進(jìn)程執(zhí)行任務(wù)，任務(wù)執(zhí)行完畢后，通過_process_post將令牌放回管道。
進(jìn)程創(chuàng)建
chengsun@153_92:~/test> bash process_util.sh chengsun@153_92:~/test> pstree -a |`-sshd | |-bash | | `-bash process_util.sh #爺爺 | | |-bash process_util.sh #爸爸 | | | `-a.out #兒子 | | |-bash process_util.sh | | | `-a.out | | `-bash process_util.sh | | `-a.out
腳本運(yùn)行后，通過pstree命令，得到如上父子進(jìn)程關(guān)系。稍微做一下解釋：當(dāng)運(yùn)行腳本bash process_util.sh的時候，創(chuàng)建一個shell進(jìn)程，相當(dāng)于爺爺被創(chuàng)建起來，而遇到{ command1; command2 } &時，shell 又創(chuàng)建一個子shell進(jìn)程（爸爸進(jìn)程）處理命令序列；而對于每一個外部命令，shell都會創(chuàng)建一個子進(jìn)程運(yùn)行該命令，即兒子進(jìn)程被創(chuàng)建。
困惑：為什么處理{ command1; command2; } &需要單獨(dú)創(chuàng)建子進(jìn)程？
按照bash manual說法，{ list }并不會創(chuàng)建一個新的shell來運(yùn)行命令序列。但由于加入&，代表將命令族放入后臺執(zhí)行，就必須新開subshell，否則shell會阻塞。
進(jìn)程組
chengsun@153_92:~/test> ps -f -e -o pid,ppid,pgid,comm PID PPID PGID COMMAND 24904 21976 24904 bash 19885 24904 19885 \_ bash # 爺爺 19893 19885 19885 \_ bash # 爸爸 19894 19893 19885 | \_ a.out # 兒子 19895 19885 19885 \_ bash 19896 19895 19885 | \_ a.out 19897 19885 19885 \_ bash 19898 19897 19885 \_ a.out
Shell 將運(yùn)行process_util的一堆進(jìn)程置于一個進(jìn)程組中。其中爺爺進(jìn)程作為該進(jìn)程組的組長，pid == pgid。
wait
wait pid:阻塞等待某個進(jìn)程結(jié)束； 如果沒有指定參數(shù)，wait會等待所有子進(jìn)程結(jié)束。
清理函數(shù)
允許任務(wù)通過
CTRL+C方式提前結(jié)束，因而需要清理函數(shù)
信號
trap
類似C語言signal函數(shù)，為shell腳本注冊信號處理函數(shù)。trap arg signals，其中signals為注冊的信號列表，arg為收到信號后執(zhí)行某個命令。
function Print
{
echo "Hello World!"
}
trap Print SIGKILLkill kill 命令給進(jìn)程或進(jìn)程組發(fā)送信號；kill pid 給進(jìn)程發(fā)送默認(rèn)信號SIGTERM, 通知程序終止執(zhí)行。
void sig_handler(int signo)
{
printf("sigterm signal\n");
}
int main()
{
signal(SIGTERM, sig_handler);
sleep(100);
return 0;
}chengsun@153_92:~/test> ./a.out & [1] 19254 chengsun@153_92:~/test> kill 19254 sigterm signal
kill 0：給當(dāng)前進(jìn)程組發(fā)送默認(rèn)信號SIGTERM
chengsun@153_92:~/test> man kill 0 All processes in the current process group are signaled.
清理
function _clean_up
{
# 清理管道文件
_delete_pipe
kill 0
kill -9 $$
}
trap _clean_up SIGINT SIGHUP SIGTERM SIGKILLkill -9 $$ 非常重要
實際上，最上層是爺爺進(jìn)程，當(dāng)發(fā)送Ctrl + C命令的時候，爺爺進(jìn)程捕獲SIGINT信號，調(diào)用_clean_up函數(shù)。爺爺進(jìn)程對整個進(jìn)程組發(fā)送SIGTERM信號，并調(diào)用kill -9結(jié)束自己。爸爸進(jìn)程接收SIGTERM信號，同時也發(fā)送SIGTERN給整個進(jìn)程組，如果沒有kill -9，爸爸進(jìn)程始終無法結(jié)束，進(jìn)入無限遞歸環(huán)節(jié)。兒子為CPP二進(jìn)制程序，內(nèi)部沒有捕獲SIGTERM，該信號默認(rèn)動作是結(jié)束進(jìn)程。
使用范例
# file: run.sh
#!/bin/sh
#load process library
source ./process_util.sh
function handler()
{
city=$1
./main ${city}
}
process_init 23
for city in $cities
do
cmd = "handler $city"
process_run "$cmd"
done
process_wait到此這篇關(guān)于Shell 實現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Shell 多任務(wù)并發(fā)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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