AUTOSAR_EXP_ARAComAPI的5章笔记（11）

5.4.5 轮询和事件驱动处理模式

接下来，我们探讨服务提供方同时支持事件驱动和轮询行为的情况。从服务实例（此处指骨架子类实例）的角度来看，服务消费者的请求（包括服务方法或字段的 getter/setter 调用）可能在任意时间点到来。

在纯事件驱动的设置中，通信管理会生成相应的调用事件，并将这些事件转换为对服务实现提供的服务方法的具体方法调用。

这种设置的后果显而易见：

• 对服务方法调用的响应通常会很快，因为延迟仅受一般机器负载和内在 IPC 机制延迟的限制。
• 包含服务实例的操作系统进程的上下文切换率可能会很高且不确定，从而降低整体吞吐量。

正如您所见，服务提供方的事件驱动处理模式既有优点，也有缺点。然而，我们确实通过 ara::com 支持这种处理模式。我们支持的另一种极端情况是纯轮询风格的方法。在这里，服务提供方的应用程序开发人员明确调用 ara::com 提供的 API 来明确处理一个调用事件。

通过这种方式，我们再次支持典型的 RT（实时操作系统）应用程序开发人员。他们的应用程序通常由于低抖动周期性警报而被激活。当应用程序处于活动状态时，它以非阻塞方式检查事件队列，并明确决定愿意处理自上次激活时间以来积累的哪些事件。再次强调：应用程序进程的上下文切换 / 激活仅由特定的（RT）定时器接受，异步通信事件不应导致应用程序进程激活。

那么，ara::com 如何允许应用程序开发人员区分这些处理模式呢？骨架实例的行为由其构造函数的第二个参数控制，该参数的类型为 ara::com::MethodCallProcessingMode。

/*** 服务实现方（骨架）的请求处理模式。* * \note 平台供应商应完全按照此方式提供。*/
enum class MethodCallProcessingMode { kPoll, kEvent, kEventSingleThread };

这意味着处理模式是为整个服务实例设置的（即其所有提供的方法都将受到影响），并且在骨架实例的整个生命周期内保持固定。构造函数中的默认值设置为 kEvent，下面将对此进行解释。

5.4.5.1 轮询模式

如果将其设置为 kPoll，ara::com 实现将不会异步调用任何提供的服务方法！如果您想要处理下一个（假设后台有一个队列，用于存储传入的服务方法调用）挂起的服务调用，则必须在服务实例上调用以下方法：

/*** 从通信管理中获取下一个调用并执行它。* * 仅在轮询模式下可用。*/
ara::core::Future<bool> ProcessNextMethodCall();

我们使用 ara::core::Future 的机制来返回一个在未来完成的结果。这个返回的 ara::core::Future 有什么作用呢？它允许您在 “下一个请求” 被处理时得到通知。这有助于将服务方法调用一个接一个地连接起来，可能会非常有帮助。一个典型的 RT 应用程序的简单用例可能是：

• RT 应用程序被调度。
• 它调用 ProcessNextMethodCall 并使用 ara::core::Future::then() 注册一个回调。
• 在与未完成请求相对应的中间件调用的服务方法完成后，回调被调用。
• 在回调中，RT 应用程序决定是否有足够的时间来处理后续的服务方法。如果是这样，它会调用另一个 ProcessNextMethodCall。

当然，这个简单的例子假设 RT 应用程序知道其服务方法的最坏情况运行时间（及其总体时间片），但这并非不可能！如果队列中确实存在未完成的请求并且已被分派，则通信管理会将返回的 ara::core::Future 的 bool 值设置为 true，否则将其设置为 false。

这对于应用程序开发人员来说是一个比较舒适的指示器，即使请求队列为空，也不会重复调用 ProcessNextMethodCall。因此，在前一个调用返回的 ara::core::Future 的结果设置为 false 后直接调用 ProcessNextMethodCall 很可能不会执行任何操作（除非在这个最小的时间框架内偶然有一个新的请求进来）。

请注意，对于基于典型操作系统的 AP 产品，轮询模式会产生影响。除了排除由通信管理事件（传入的服务方法调用）导致的进程（包含服务实现）的上下文切换外，队列的位置也存在限制，它必须收集服务方法调用请求，直到轮询服务实现消耗它们为止。

队列必须在服务提供应用程序的地址空间之外实现，或者必须位于共享内存之类的位置，以便发送方能够直接写入队列。与共享内存解决方案相比，轮询服务提供程序对下面队列位置的访问可能会带来更高的成本 / 延迟。将队列放置在服务提供程序地址空间之外的典型解决方案是：

• 内核空间：如果绑定实现使用套接字或管道机制，则写入调用的目标内核缓冲区类似于队列。在典型的操作系统中，调整 / 配置这些缓冲区的最大大小可能意味着需要重新编译内核。
• 不同绑定 / 通信管理守护应用程序的用户地址空间：在用户空间内分配的队列的缓冲区空间分配通常可以更动态 / 灵活地完成。

5.4.5.2 事件驱动模式

如果将处理模式设置为 kEvent 或 kEventSingleThread，当服务消费者的服务调用到来时，ara::com 实现将异步将事件分派给服务方法实现。

与 kPoll 模式相反，在这里服务消费者隐式地控制 / 触发服务提供程序进程的激活及其方法调用！

那么 kEvent 和 kEventSingleThread 之间的区别是什么呢？kEvent 意味着 ara::com 实现可以同时调用服务方法实现。

这意味着对于我们的示例：如果 —— 在同一时间点 —— 来自不同服务消费者的一个对方法 Calibrate 的调用和两个对方法 Adjust 的调用到达，ara::com 实现允许从其内部线程池中获取三个线程，并同时为这两个服务方法执行这三个调用。

相反，kEventSingleThread 模式确保在服务实例上，ara::com 实现每次只调用一个服务方法。

这意味着 ara::com 实现必须为同一服务实例的传入服务方法调用事件排队，并一个接一个地分派它们。

为什么我们提供这两个变体呢？从功能的角度来看，只有 kEvent 就足够了！对于某些由于共享数据 / 一致性需求而无法同时运行的服务方法的服务实现，它可以简单地自己进行同步（例如通过 std::mutex）！

原因是 “效率”。如果您有一个服务实例实现，它具有广泛的同步需求，即无论如何几乎会同步所有服务方法调用，那么如果通信管理从其线程池资源中 “花费”N 个线程，而这些线程在直接获得硬同步后，将 N - 1 个线程发送到睡眠状态，这将是一种完全的资源浪费。