網絡系統設計中的程序設計并發復雜性分析

羅捷

摘 要在網絡系統的程序設計過程中，并發性和復雜性帶來的影響是非常嚴重的。本文從對于網絡程序并發性與復雜性進行簡析入手，對于網絡程序并發性與復雜性問題的應對進行了分析。

【關鍵詞】網絡系統設計 程序設計 復雜性

網絡系統設計中的程序設計并發復雜性問題是由于現今網絡系統的性能和設計理念等多種因素所共同導致的，因此只有在做好前期分析工作的前提下，才能夠促進網絡系統設計中的程序設計并發復雜性得到有效的遏制。

1 網絡程序并發性與復雜性簡析

網絡程序并發性與復雜性是由多方面引起的，以下從環境差距過于明顯、設計理念的限制、驅動模式有待優化等方面出發，對于網絡程序并發性與復雜性進行了分析。

1.1 環境差距過于明顯

網絡程序并發性與復雜性主要是因為單機環境和網絡環境差距過于明顯所導致的。大家都知道隨著近年來高質量網絡程序的不斷開發，之前傳統程序設計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現網絡環境與單機環境之間的巨大差異性成為影響程序開發設計的關鍵。其次，并發性問題的存在實際上成為了網絡程序設計發展的重要限制瓶頸，因此，如何能夠對于并發性問題進行有效的解決，成為了擺在程序設計人員面前的要點。與此同時，環境差距過于明顯還意味著混合性并發模型發展時間短和實際應用少的缺陷也會暴露出來，因此其對于并發性問題的解決效果還需要進一步的觀察。

1.2 設計理念的限制

網絡程序并發性與復雜性的存在也跟之前的設計理念被軟硬件功能限制有著密切的聯系。通常來說網絡程序的并發性問題的表現形式通常會以分布性、異構性、異步性和訪問延誤等形式表現出來。因此工作人員在將問題整合成一個整體后就會發現，并發性問題變得極其難以解決。其次，設計理念上的限制還會使得網絡程序設計的整體效率受到非常大的影響。

1.3 驅動模式有待優化

網絡程序并發性與復雜性和驅動模式有著千絲萬縷的聯系。由于網絡并發任務處理方法實際上可以根據語義將其分為反應式和前攝式兩種。在反應式模型中應用程序必須通過接收到相應的事件通知，然后才能夠在此基礎上能夠更加具有針對性的發出具體的操作指令，在這一過程中如果操作的結果是錯誤的，則工作人員可以從函數的返回值中即時獲知。其次，驅動模式有待優化還指的是操作的錯誤情況通常會作為完成事件的參數，傳遞給應用程序如果需要同時發出多個相似的并發操作，則需要在發出操作指令時，增加一個標識參數，從而能夠在此基礎上對于并發操作進行更加細致的區分。

2 網絡程序并發性與復雜性問題應對

網絡程序并發性與復雜性問題的應對應當從許多方面出發，以下從優化多線程模型、協調程序運作順序、開發新型并發模型等方面出發，對于網絡程序并發性與復雜性問題的應對進行了分析。

2.1 優化多線程模型

網絡程序并發性與復雜性問題應對的第一步是合理優化多線程模型。工作人員在優化多線程模型的過程中首先應當根據多線程并發模型多線程并發模型的線程調度來對其進行分別的分析。其次，工作人員在優化多線程模型的過程中應當確保線程的運行狀況與應用層的控制無關，在這一過程中CPU是由調度器來進行控制的，并且調度器對于線程的調度是強制性的。與此同時，工作人員在優化多線程模型的過程中應當合理的實現CPU控制權的強制轉移，從而能夠在此基礎上有效的規避因為上一個線程沒有處理好當前線程所需要的各種數據，引發數據競爭，嚴重的甚因此，在對線程協作復雜或者并發性高的任務進行處理，最終可以減少系統出現崩潰的概率。

2.2 協調程序運作順序

網絡程序并發性與復雜性問題應對的關鍵是協調程序運作順序。工作人員在協調程序運作順利的過程中首先應當理解到與搶占式調度相比CPU的控制權具有更強的優先度，因此這意味著只有在當前線程放棄數據處理后實際上才會將CPU的控制權轉移到其他線程。其次，作人員在協調程序運作順利的過程中還應當確保應用程序的線程操作必須經過系統調用，在這一過程中由于線程代碼的移植具有很高的難度，因此實際上非常嚴重的影響了其普遍適應性，所以只有通過合理的協調才能夠確保其運作順序的合理優化。

2.3 開發新型并發模型

網絡程序并發性與復雜性問題應對離不開新型并發模型的開發與利用。工作人員在開發新型并發模型的過程中應當優先對于混合性并發模型進行應用。其次，工作人員在開發新型并發模型的過程中首先應當理解到無論是事件驅動模型還是多線程并發模型實際上都具有各自的優點和不足，因此這導致了其在實際應用中始終存在一定的局限性。對因此設計人員在開發新型并發模型的過程中應當勇于打破常規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模型，最終能夠促進程序設計合理性的有效提升。

3 結束語

在網絡程序的設計過程中并發性問題實際上是一個難以進行規避的復雜問題。因此工作人員在認清當前的技術條件下應當通過有效的提升網絡程序的并發處理能力，并且在此基礎上并發模型的性能進行完善，才能夠促進網絡程序設計效率的有效提升。

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作者單位

福建省三明市第二高級技工學校 福建省永安市 366000