一種基于策略模式的信號發(fā)生器多線程管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機軟件應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種基于策略模式的信號發(fā)生器多線程管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，信號發(fā)生器功能越來越多，功能間關(guān)系復(fù)雜度越來越高，用戶體驗流暢性要求越來越高，儀器控制軟件中線程的使用數(shù)量越來越多。多線程軟件研發(fā)與維護時，線程的使用、管理與調(diào)試成為一個極其重要的問題，直接關(guān)系到信號發(fā)生器工作狀態(tài)的穩(wěn)定性、功能的正確性和用戶交互體驗的流暢性，以及軟件維護時相關(guān)問題的定位效率和功能的可擴展性。
[0003]目前，信號發(fā)生器中線程的使用方式和線程間同步與互斥關(guān)系維護方式，如圖1和圖2所示，在現(xiàn)有的線程使用與維護機制中，一個線程對應(yīng)一套全局資源，具有如下缺點:
[0004]缺點一:線程相關(guān)的全局資源多而分散，且沒有統(tǒng)一的管理，軟件可復(fù)用性差，增大了軟件維護的難度；
[0005]缺點二:線程使用的接口不統(tǒng)一、分支多、耦合大，造成線程使用一致性較差和線程使用比較混亂，增加了軟件開發(fā)人員出錯的概率；
[0006]缺點三:線程同步與互斥關(guān)系對外泄露、不安全、不可靠，影響功能的可拓展性和正確性；
[0007]缺點四:線程調(diào)試功能匱乏，線程生命周期不能監(jiān)控，造成線程相關(guān)問題定位難度大，增加了研發(fā)時間和維護成本。
[0008]為了提高線程使用的一致性，增強功能的可擴展性和線程間同步與互斥關(guān)系的安全性和可靠性，以及支持線程全生命周期監(jiān)控，需要層次化設(shè)計統(tǒng)一的線程使用接口，動態(tài)配置與隱式建立線程間的同步與互斥關(guān)系以及提供豐富的線程調(diào)試信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高軟件研發(fā)的開發(fā)效率，降低開發(fā)成本，本發(fā)明提出了一種基于策略模式的信號發(fā)生器多線程管理方法，提高線程使用的一致性，增強功能的可擴展性和線程間同步與互斥關(guān)系的安全性和可靠性，以及豐富的線程調(diào)試信息支持線程全生命周期監(jiān)控。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0011]—種基于策略模式的信號發(fā)生器多線程管理方法，將線程管理模塊分為信號源線程基類、功能線程派生類和線程管理類；
[0012]信號源線程基類負(fù)責(zé)定義和維護線程的基本信息，搭建線程處理框架；
[0013]功能線程派生類繼承自信號源線程基類，負(fù)責(zé)具體實現(xiàn)某一特定功能，一個特定功能對應(yīng)一個功能線程派生類；
[0014]線程管理類負(fù)責(zé)定義和維護功能線程派生類的對象，分配線程索引號，并通過全局唯一的全局線程管理類對象為線程管理模塊外部使用者提供相應(yīng)的線程管理接口。
[0015]可選地，所述功能線程負(fù)責(zé)實現(xiàn)某一特定功能，一個特定功能對應(yīng)一個功能線程派生類，程序中有多個功能線程派生類。
[0016]可選地，所述信號源線程基類負(fù)責(zé)定義線程對象的基本屬性和行為，搭建線程處理過程的執(zhí)行框架，所有的功能線程都從該基類派生得到。
[0017]可選地，所述信號源線程基類搭建了三種類型的執(zhí)行框架，分別是:單次執(zhí)行的線程、外部觸發(fā)多次執(zhí)行的線程、循環(huán)執(zhí)行的線程。
[0018]可選地，所述單次執(zhí)行的線程創(chuàng)建后，線程處理過程執(zhí)行一次后自動退出。
[0019]可選地，所述外部觸發(fā)多次執(zhí)行的線程創(chuàng)建后，線程處于等待外部觸發(fā)狀態(tài)，由外部觸發(fā)執(zhí)行;線程處理過程執(zhí)行完一次后，再次處于等待外部觸發(fā)狀態(tài)，等待外部觸發(fā)事件的再次觸發(fā)并執(zhí)行，直到外部取消或終止。
[0020]可選地，所述循環(huán)執(zhí)行的線程創(chuàng)建后，線程處理過程一次次循環(huán)執(zhí)行，直到外部取消或終止。
[0021]可選地，所述功能線程類派生自信號源線程基類，通過繼承關(guān)系實現(xiàn)了功能線程類間屬性和行為的一致。
[0022]可選地，所述功能線程類需要重寫信號源線程基類的線程處理函數(shù)，完成指定的功能。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024](1)通過繼承的技術(shù)手段實現(xiàn)了線程執(zhí)行框架的復(fù)用，將線程相關(guān)多而分散的全局資源轉(zhuǎn)化為對象內(nèi)部屬性，全局資源減少為只有一個；
[0025](2)通過對外接口統(tǒng)一了線程的使用接口，實現(xiàn)了線程使用的一致性，將線程與使用者相隔離，降低了軟件耦合；
[0026](3)通過線程局部存儲技術(shù)、線程身份自動識別技術(shù)和線程同步與互斥關(guān)系動態(tài)配置與隱式建立技術(shù)，增強了同步與互斥關(guān)系的安全性和可靠性；
[0027](4)在線程執(zhí)行框架中注入19條調(diào)試信息，能夠系統(tǒng)性的監(jiān)控并記錄所有功能線程的全生命周期狀態(tài)，幫助軟件設(shè)計人員分析、定位線程相關(guān)問題(如死鎖等)。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中線程使用方式的原理示意圖；
[0030]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中線程互斥維護方式的原理示意圖；
[0031 ]圖3為本發(fā)明的線程管理模塊架構(gòu)圖；
[0032]圖4為本發(fā)明的執(zhí)行框架流程圖；
[0033]圖5為本發(fā)明的線程管理模塊的線程使用方式原理圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]在現(xiàn)有的線程使用與維護機制中，線程使用的接口不統(tǒng)一、分支多、耦合大，造成線程使用一致性較差和線程使用比較混亂，增加了軟件設(shè)計人員出錯的概率和維護難度；線程同步與互斥關(guān)系對外泄露、不安全、不可靠，影響功能的可拓展性和正確性;線程調(diào)試功能匱乏，線程生命周期不能監(jiān)控，造成線程相關(guān)問題定位難度大，增加了研發(fā)時間和成本。
[0036]本發(fā)明提供了一種新的基于策略模式的信號發(fā)生器多線程管理方法，主要構(gòu)思在于基于策略模式和C++多態(tài)特性，采用面向?qū)ο蠛蛯哟位O(shè)計思想，將線線程管理模塊分為信號源線程基類、功能線程派生類和線程管理類三部分。
[0037]信號源線程基類負(fù)責(zé)定義和維護線程的基本信息，搭建線程處理框架;功能線程派生類繼