如何解决Boost awaitable:写入套接字并等待特定响应 好的,问题来了
这个问题可能有点复杂。我会尽量解释最好的情况,以及我想出的工具来解决我的问题。
我正在编写一个套接字应用程序,它可以写入套接字并期待响应。该协议以一种简单的方式实现了这一点:每个请求都有一个“命令 ID”,它将被转发回响应中,因此我们可以拥有对特定请求做出反应的代码。
为简单起见,我们假设所有通信都是在套接字中使用 json 完成的。
首先,让我们假设这种会话类型:
using json = /* assume any json lib */;
struct socket_session {
auto write(json data) -> boost::awaitable<void>;
auto read() -> boost::awaitable<json>;
private:
boost::asio::ip::tcp::socket socket;
};
通常,我会使用一个(非常)大致像这样的回调系统。
using command_it_t = std::uint32_t;
// global incrementing command id
command_it_t command_id = 0;
// All callbacks associated with commands
std::unordered_map<command_id_t,std::function<void(json)>> callbacks;
void write_command_to_socket(
boost::io_context& ioc,socket_session& session,json command,std::function<void(json)> callback
) {
boost::co_spawn(ioc,session->write(command),asio::detached);
callbacks.emplace(command_id++,callback);
}
// ... somewhere in the read loop,we call this:
void call_command(json response) {
if (auto const& command_id = response["command"]; command_id.is_integer()) {
if (auto const it = callbacks.find(command_id_t{command_id}); it != callbacks.end()) {
// We found the callback for this command,call it!
auto const& [id,callback] = *it;
callback(response["payload"]);
callbacks.erase(it);
}
}
}
它会像这样使用:
write_command_to_socket(ioc,session,json_request,[](json response) {
// do stuff
});
当我开始越来越多地将协程用于异步代码时,我注意到这是在那种系统中使用它们的绝佳机会。
它不会向 write 函数发送回调,而是返回一个包含响应负载的 boost::awaitable<json>
,我想象它有点像这样:
auto const json_response = co_await write_command_to_socket(session,json_request);
好的,问题来了
所以第一步是像这样转换我的代码:
void write_command_to_socket(socket_session& session,json command) {
co_await session->write(command);
co_return /* response data from the read loop?? */
}
我注意到我没有任何等待响应的意思,因为它在另一个异步循环中。我能够想象一个看起来像我想要的系统,但我不知道如何使用协程将我自己的心智模型转换为 asio。
// Type from my mental model: an async promise
template<typename T>
struct promise {
auto get_value() -> boost::awaitable<T>;
auto write_value(T value);
};
// Instead of callbacks,my mental model needs promises structured in a similar way:
std::unordered_map<command_id_t,promise<json>> promises;
void write_command_to_socket(socket_session& session,json command) {
auto const [it,inserted] = promises.emplace(session_id++,promise<json>{});
auto const [id,promise] = *it;
co_await session->write(command);
// Here we awaits until the reader loop sets the value
auto const response_json = co_await promise.get_value();
co_return response_json;
}
// ... somewhere in the read loop
void call_command(json response) {
if (auto const& command_id = response["command"]; command_id.is_integer()) {
if(auto const it = promises.find(command_id_t{command_id}); it != promises.end()) {
auto const& [id,promise] = *it;
// Effectively calls the write_command_to_socket coroutine to continue
promise.write_value(response["payload"]);
promise.erase(it);
}
}
}
据我所知,我在这里写的作为例子的“promise类型”在boost中是不存在的。没有这种类型,我真的很难我的命令系统如何存在。我需要为那种系统编写自己的协程类型吗?有没有办法使用 boost 的协程类型来逃避?
解决方法
对于 asio,正如我所说,“承诺类型”不存在。 Asio 改为使用延续处理程序,这是一种回调,可以实际调用回调或恢复协程。
要创建这样的延续处理程序,必须首先启动异步操作。如果需要,异步操作可以由另一个恢复,或者由许多异步操作组成。这是通过 asio::async_initiate
函数完成的,该函数采用一些参数来保护延续的形式:
// the completion token type can be a callback,// could be `asio::use_awaitable_t const&` or even `asio::detached_t const&`
return asio::async_initiate<CompletionToken,void(json)>(
[self = shared_from_this()](auto&& handler) {
// HERE! `handler` is a callable that resumes the coroutine!
// We can register it somewhere
callbacks.emplace(command_id,std::forward<decltype(handler)>(handler));
}
);
要恢复异步操作,您只需调用延续处理程序:
void call_command(json response) {
if (auto const& command_id = response["command"]; command_id.is_integer()) {
if (auto const it = callbacks.find(command_id_t{command_id}); it != callbacks.end()) {
// We found the continuation handler for this command,call it!
// It resumes the coroutine with the json as its result
auto const& [id,callback] = *it;
callback(response["payload"]);
callbacks.erase(it);
}
}
}
这是系统的其余部分,它的外观(非常粗略):
using command_it_t = std::uint32_t;
// global incrementing command id
command_it_t command_id = 0;
// All callbacks associated with commands
std::unordered_map<command_id_t,moveable_function<void(json)>> callbacks;
void write_command_to_socket(
boost::io_context& ioc,socket_session session,json command
) -> boost::asio::awaitable<json> {
return asio::async_initiate<boost::asio::use_awaitable_t<> const&,void(json)>(
[&ioc,session](auto&& handler) {
callbacks.emplace(command_id,std::forward<decltype(handler)>(handler));
boost::asio::co_spawn(ioc,session.write(command),asio::detached);
}
);
}
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