如何在Windows中进行正确的顺序异步消息处理

How to make proper sequential async message processing in Windows?

本文关键字：顺序 异步 消息处理 Windows      更新时间：2023-10-16

我有一个windows应用程序，它需要非常快速地处理所有传入消息，否则我想它会严重削弱系统性能。我所想到的是一种为每条消息生成和连接线程的方法，以便按顺序处理它们。但这种方法有一个严重的问题：当我生成线程并试图加入顶级线程时，我怎么知道它是否可以加入？当然，我可以检查它是否是可连接的(我使用std:：thread)，但当我这样做的时候，它可能会变得不可连接，并且thread不是互斥体——我不能只是阻止它并再次检查。所以我需要的是某种非阻塞的任务池或任务查询，至少对于消息线程是这样。同样，我可以生成等待该查询的线程，并添加任务以便进行处理，但这真的是一个好的解决方案吗？

这不一定是开箱即用的东西，我可以实现任何并发模式。

inb4：Windows，WinAPI，C++11，std:：线程用于线程。对不起我的英语，真的没时间提高。

谢谢你的回答，看来我在问题描述中犯了一个错误。确切地说，我只需要让WNDPROC尽快返回结果，这样就可以从消息队列中弹出下一条消息。我需要这个，因为我在发送消息时记录时间，所以我需要快速完成，这样就不会影响时间测量。此外，这些消息对系统来说非常紧急，我的窗口需要快速处理它们，否则会以某种方式影响性能。

再次：我需要以某种方式将确切的消息处理转移到其他线程，现在看起来是这样的：


case WM_INPUT:
int timestamp = PushTimeStampToAsyncTimestampQueue();
launchLongChainOfMessageProcessing(message,timestamp);
return 0;

我需要去掉消息处理的launchLongChainOfMessageProcessing，并用之类的东西替换它


case WM_INPUT:
int timestamp = PushTimeStampToAsyncTimestampQueue();
std::thread processThread([]() { do_work(message, timestamp);});
return 0;

在当前的Windows操作系统下，您将找不到比使用I/O完成端口(简称IOCP)的重叠I/O更快速、更可扩展的方法来处理大容量入站消息。它具有令人难以置信的可扩展性和极其通用性。

IOCP允许您定义一个线程池，并由IOCP子系统管理和调度这些线程，在任何基于IO的系统上等待IO完成通知(套接字、管道、文件、任何东西，如果您愿意，甚至可以不基于IO的系统；这也是一个出色的工作队列分发系统)。

我提醒您不要为处理高度偏心的并发连接而派生线程。您需要一个稳定的线程池，该线程池足够大，这样当一个线程池由于对内核的某些调用(如等待事件、互斥锁等)的暂停而阻塞时，另一个线程将立即调度工作。生成线程、设置和删除上下文是昂贵的，所以要避免它，谢天谢地，IOCP是一个很好的解决方案。当工作正在进行，而其他人正忙于其他工作时，它能让另一条线索从睡眠中苏醒过来，这一能力非常出色。

如果我建立了你所描述的系统(而且，你只能通过关于so的几段话来实现你的最终目标)，我会毫不犹豫地使用基于IOCP的解决方案。

编辑在OP更新问题后，我奇怪地会支持这个答案，但方式相当扭曲。他希望它能尽快卸载对该消息队列的处理。虽然我不会为我的异步传递系统选择windows消息队列，但我相信他有他的理由。

然而，我坚持使用基于IOCP的系统来进行实际处理。吞吐量和可扩展性太好了，不能不用于分布式工作系统，这似乎就是他在这里所拥有的。没有代码，但一般算法是。

  1. 创建一个基于IOCP的工作组，所有线程都在等待GetQueueCompletionStatus()
  2. 收到每个WM_INPUT后，收集所需的任何参数，构建要处理的"项目"，并使用PostQueuedCompletionStatus()将项目发布给基于IOCP的工作组(顺便说一句，这是隐藏在工作组"发布"功能中最方便的事情)
  3. 当每个线程被唤醒时，它会将一个要处理的工作"项"交给它们
  4. 处理完一个项后，池线程返回到GetQueueCompletionStatus()

网络上有大量基于IOCP的工作队列示例，大多数都可以满足这一需求。所有这些，除非是由恶魔编写的，否则都将具有比Windows下可以使用的任何其他东西都优越的性能，这正是因为IOCP与调度器紧密集成在一起。

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