健壮的服务进程
讲解可靠服务进程设计的最好方法就是借助实例。
第??章(程序??.6)给出了一个资源分配器。对于这个分配器,如果一个资源被分配给了进程,而这个进程在释放资源之前终止(无论是出于意外还是正常终止),那么这个资源就无法被收回。这个问题可以通过以下的方法来解决:
- 令服务程序捕捉EXIT信号(process_flag(trap_exit,true))。
- 在分配器和申请资源的进程之间建立连接。
- 处理由这些进程发出的EXIT信号。正如图 8.1 所示。
图8.1 健壮的分配器进程和客户进程
分配器的访问函数不变。通过以下方式启动分配器:
- start_server(Resources) ->
- process_flag(trap_exit, true),
- server(Resources, []).
为了接收EXIT信号,我们将 “服务器” 循环改为:
- server(Free, Allocated) ->
- receive
- {From,alloc} ->
- allocate(Free, Allocated, From);
- {From,{free,R}} ->
- free(Free, Allocated, From, R);
- {'EXIT', From, _ } ->
- check(Free, Allocated, From)
- end.
为了跟申请资源(如果还有资源可用)的进程建立连接,还需要修改allocate/3 。
- allocate([R|Free], Allocated, From) ->
- link(From),
- From ! {resource_alloc,{yes,R}},
- server(Free, [{R,From}|Allocated]);
- allocate([], Allocated, From) ->
- From ! {resource_alloc,no},
- server([], Allocated).
free/4更复杂些:
- free(Free, Allocated, From, R) ->
- case lists:member({R, From}, Allocated) of
- true ->
- From ! {resource_alloc, yes},
- Allocated1 = lists:delete({R, From}, Allocated),
- case lists:keysearch(From, 2, Allocated1) of
- false ->
- unlink(From);
- _ ->
- true
- end,
- server([R|Free], Allocated1);
- false ->
- From ! {resource_alloc, error},
- server(Free, Allocated)
- end.
首先我们检查将要被释放的资源,的确是分配给想要释放资源的这个进程的。如果是的话,lists:member({R,From},Allocated)返回true。我们像之前那样建立一个新的链表来存放被分配出去的资源。我们不能只是简单的unlinkFrom,而必须首先检查Form是否持有其他资源。如果keysearch(From,2,Allocated1)(见附录??)返回了false,From就没有持有其他资源,这样我们就可以unlinkFrom了。
如果一个我们与之建立了link关系的进程终止了,服务程序将会收到一个EXIT信号,然后我们调用Check(Free,Allocated,From)函数。
- check(Free, Allocated, From) ->
- case lists:keysearch(From, 2, Allocated) of
- false ->
- server(Free, Allocated);
- {value, {R, From}} ->
- check([R|Free],
- lists:delete({R, From}, Allocated), From)
- end.
如果lists:keysearch(From,2,Allocated)返回了false,我们就没有给这个进程分配过资源。如果返回了{value,{R,From}},我们就能知道资源R被分配给了这个进程,然后我们必须在继续检查该程序是否还持有其他资源之前,将这个资源添加到未分配资源列表,并且将他从已分配资源列表里删除。注意这种情况下我们不需要手动的与该进程解除连接,因为当它终止的时候,连接就已经解除了。
释放一个没有被分配出去的资源是可能一个严重的错误。我们应当修改程序??.6中的free/1函数,以便杀死试图这样干的程序:[2]。
- free(Resource) ->
- resource_alloc ! {self(),{free,Resource}},
- receive
- {resource_alloc, error} ->
- exit(bad_allocation); % exit added here
- {resource_alloc, Reply} ->
- Reply
- end.
用这种方法杀死的程序,如果它还持有其他资源,同时还与服务程序保持着连接,那么服务程序因此将收到一个EXIT信号,如上面所述,处理这个信号的结果会是资源被释放。
以上内容说明了这么几点:
- 通过设计这样一种服务程序接口,使得客户端通过访问函数(这里是allocate/0和free/1)访问服务程序,并且防止了危险的“幕后操作”。客户端和服务程序之间的连接对用户来说是透明的。特别是客户端不需要知道服务程序的进程ID,因此也就不能干涉它的运行。
- 一个服务程序如果捕获EXIT信号,并且和它的客户端建立连接以便能监视它的话,就可以在客户端进程死亡的时候采取适当的处理行为。