網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的程序設(shè)計(jì)并發(fā)復(fù)雜性分析

羅捷

摘 要在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)過程中，并發(fā)性和復(fù)雜性帶來的影響是非常嚴(yán)重的。本文從對于網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性進(jìn)行簡析入手，對于網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題的應(yīng)對進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 復(fù)雜性

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的程序設(shè)計(jì)并發(fā)復(fù)雜性問題是由于現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能和設(shè)計(jì)理念等多種因素所共同導(dǎo)致的，因此只有在做好前期分析工作的前提下，才能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的程序設(shè)計(jì)并發(fā)復(fù)雜性得到有效的遏制。

1 網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性簡析

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性是由多方面引起的，以下從環(huán)境差距過于明顯、設(shè)計(jì)理念的限制、驅(qū)動(dòng)模式有待優(yōu)化等方面出發(fā)，對于網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性進(jìn)行了分析。

1.1 環(huán)境差距過于明顯

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性主要是因?yàn)閱螜C(jī)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差距過于明顯所導(dǎo)致的。大家都知道隨著近年來高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)程序的不斷開發(fā)，之前傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)過程中存在的許多問題都被暴露出來。在這一過程中可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與單機(jī)環(huán)境之間的巨大差異性成為影響程序開發(fā)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。其次，并發(fā)性問題的存在實(shí)際上成為了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)發(fā)展的重要限制瓶頸，因此，如何能夠?qū)τ诓l(fā)性問題進(jìn)行有效的解決，成為了擺在程序設(shè)計(jì)人員面前的要點(diǎn)。與此同時(shí)，環(huán)境差距過于明顯還意味著混合性并發(fā)模型發(fā)展時(shí)間短和實(shí)際應(yīng)用少的缺陷也會(huì)暴露出來，因此其對于并發(fā)性問題的解決效果還需要進(jìn)一步的觀察。

1.2 設(shè)計(jì)理念的限制

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性的存在也跟之前的設(shè)計(jì)理念被軟硬件功能限制有著密切的聯(lián)系。通常來說網(wǎng)絡(luò)程序的并發(fā)性問題的表現(xiàn)形式通常會(huì)以分布性、異構(gòu)性、異步性和訪問延誤等形式表現(xiàn)出來。因此工作人員在將問題整合成一個(gè)整體后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，并發(fā)性問題變得極其難以解決。其次，設(shè)計(jì)理念上的限制還會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的整體效率受到非常大的影響。

1.3 驅(qū)動(dòng)模式有待優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性和驅(qū)動(dòng)模式有著千絲萬縷的聯(lián)系。由于網(wǎng)絡(luò)并發(fā)任務(wù)處理方法實(shí)際上可以根據(jù)語義將其分為反應(yīng)式和前攝式兩種。在反應(yīng)式模型中應(yīng)用程序必須通過接收到相應(yīng)的事件通知，然后才能夠在此基礎(chǔ)上能夠更加具有針對性的發(fā)出具體的操作指令，在這一過程中如果操作的結(jié)果是錯(cuò)誤的，則工作人員可以從函數(shù)的返回值中即時(shí)獲知。其次，驅(qū)動(dòng)模式有待優(yōu)化還指的是操作的錯(cuò)誤情況通常會(huì)作為完成事件的參數(shù)，傳遞給應(yīng)用程序如果需要同時(shí)發(fā)出多個(gè)相似的并發(fā)操作，則需要在發(fā)出操作指令時(shí)，增加一個(gè)標(biāo)識參數(shù)，從而能夠在此基礎(chǔ)上對于并發(fā)操作進(jìn)行更加細(xì)致的區(qū)分。

2 網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題應(yīng)對

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題的應(yīng)對應(yīng)當(dāng)從許多方面出發(fā)，以下從優(yōu)化多線程模型、協(xié)調(diào)程序運(yùn)作順序、開發(fā)新型并發(fā)模型等方面出發(fā)，對于網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題的應(yīng)對進(jìn)行了分析。

2.1 優(yōu)化多線程模型

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題應(yīng)對的第一步是合理優(yōu)化多線程模型。工作人員在優(yōu)化多線程模型的過程中首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)多線程并發(fā)模型多線程并發(fā)模型的線程調(diào)度來對其進(jìn)行分別的分析。其次，工作人員在優(yōu)化多線程模型的過程中應(yīng)當(dāng)確保線程的運(yùn)行狀況與應(yīng)用層的控制無關(guān)，在這一過程中CPU是由調(diào)度器來進(jìn)行控制的，并且調(diào)度器對于線程的調(diào)度是強(qiáng)制性的。與此同時(shí)，工作人員在優(yōu)化多線程模型的過程中應(yīng)當(dāng)合理的實(shí)現(xiàn)CPU控制權(quán)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)移，從而能夠在此基礎(chǔ)上有效的規(guī)避因?yàn)樯弦粋€(gè)線程沒有處理好當(dāng)前線程所需要的各種數(shù)據(jù)，引發(fā)數(shù)據(jù)競爭，嚴(yán)重的甚因此，在對線程協(xié)作復(fù)雜或者并發(fā)性高的任務(wù)進(jìn)行處理，最終可以減少系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的概率。

2.2 協(xié)調(diào)程序運(yùn)作順序

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題應(yīng)對的關(guān)鍵是協(xié)調(diào)程序運(yùn)作順序。工作人員在協(xié)調(diào)程序運(yùn)作順利的過程中首先應(yīng)當(dāng)理解到與搶占式調(diào)度相比CPU的控制權(quán)具有更強(qiáng)的優(yōu)先度，因此這意味著只有在當(dāng)前線程放棄數(shù)據(jù)處理后實(shí)際上才會(huì)將CPU的控制權(quán)轉(zhuǎn)移到其他線程。其次，作人員在協(xié)調(diào)程序運(yùn)作順利的過程中還應(yīng)當(dāng)確保應(yīng)用程序的線程操作必須經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)用，在這一過程中由于線程代碼的移植具有很高的難度，因此實(shí)際上非常嚴(yán)重的影響了其普遍適應(yīng)性，所以只有通過合理的協(xié)調(diào)才能夠確保其運(yùn)作順序的合理優(yōu)化。

2.3 開發(fā)新型并發(fā)模型

網(wǎng)絡(luò)程序并發(fā)性與復(fù)雜性問題應(yīng)對離不開新型并發(fā)模型的開發(fā)與利用。工作人員在開發(fā)新型并發(fā)模型的過程中應(yīng)當(dāng)優(yōu)先對于混合性并發(fā)模型進(jìn)行應(yīng)用。其次，工作人員在開發(fā)新型并發(fā)模型的過程中首先應(yīng)當(dāng)理解到無論是事件驅(qū)動(dòng)模型還是多線程并發(fā)模型實(shí)際上都具有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，因此這導(dǎo)致了其在實(shí)際應(yīng)用中始終存在一定的局限性。對因此設(shè)計(jì)人員在開發(fā)新型并發(fā)模型的過程中應(yīng)當(dāng)勇于打破常規(guī)合理的將這兩種模型融合在一起，最終能夠期待形成全新的并發(fā)模型，最終能夠促進(jìn)程序設(shè)計(jì)合理性的有效提升。

3 結(jié)束語

在網(wǎng)絡(luò)程序的設(shè)計(jì)過程中并發(fā)性問題實(shí)際上是一個(gè)難以進(jìn)行規(guī)避的復(fù)雜問題。因此工作人員在認(rèn)清當(dāng)前的技術(shù)條件下應(yīng)當(dāng)通過有效的提升網(wǎng)絡(luò)程序的并發(fā)處理能力，并且在此基礎(chǔ)上并發(fā)模型的性能進(jìn)行完善，才能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)效率的有效提升。

參考文獻(xiàn)

[1]李慧霸，田甜，彭宇行，等.網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)中的并發(fā)復(fù)雜性[J].軟件學(xué)報(bào)，2011（1）：132-148.

[2]高偉，張學(xué)紅.關(guān)于網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)中的并發(fā)復(fù)雜性研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（12）：49-51.

[3]潘珂，田勇.網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)中的并發(fā)復(fù)雜性研析[J].科技致富向?qū)В?014（27）：84-85.

[4]楊文福，王捷.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的程序設(shè)計(jì)并發(fā)復(fù)雜性[J].信息通信.2016，01（15）：43-45.

作者單位

福建省三明市第二高級技工學(xué)校 福建省永安市 366000