節(jié)點(diǎn)通信存在兩種模型:共享內(nèi)存(Shared memory)和消息傳遞(Messages passing)。
??????? 內(nèi)存映射文件對(duì)于托管世界的開發(fā)人員來說似乎很陌生,但它確實(shí)已經(jīng)是很遠(yuǎn)古的技術(shù)了,而且在操作系統(tǒng)中地位相當(dāng)。實(shí)際上,任何想要共享數(shù)據(jù)的通信模型都會(huì)在幕后使用它。
????????內(nèi)存映射文件究竟是個(gè)什么?內(nèi)存映射文件允許你保留一塊地址空間,然后將該物理存儲(chǔ)映射到這塊內(nèi)存空間中進(jìn)行操作。物理存儲(chǔ)是文件管理,而內(nèi)存映射文件是操作系統(tǒng)級(jí)內(nèi)存管理。
優(yōu)勢(shì):
???? 1.訪問磁盤文件上的數(shù)據(jù)不需執(zhí)行I/O操作和緩存操作(當(dāng)訪問文件數(shù)據(jù)時(shí),作用尤其顯著);
???? 2.讓運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上的多個(gè)進(jìn)程共享數(shù)據(jù)(單機(jī)多進(jìn)程間數(shù)據(jù)通信效率最高);
???????利用文件與內(nèi)存空間之間的映射,應(yīng)用程序(包括多個(gè)進(jìn)程)可以通過直接在內(nèi)存中進(jìn)行讀寫來修改文件。.NET Framework 4 用托管代碼按照本機(jī)Windows函數(shù)訪問內(nèi)存映射文件的方式來訪問內(nèi)存映射文件,管理 Win32 中的內(nèi)存映射文件?。
有兩種類型的內(nèi)存映射文件:
-
持久內(nèi)存映射文件
持久文件是與磁盤上的源文件關(guān)聯(lián)的內(nèi)存映射文件。在最后一個(gè)進(jìn)程使用完此文件后,數(shù)據(jù)將保存到磁盤上的源文件中。這些內(nèi)存映射文件適合用來處理非常大的源文件。
-
非持久內(nèi)存映射文件
非持久文件是未與磁盤上的源文件關(guān)聯(lián)的內(nèi)存映射文件。當(dāng)最后一個(gè)進(jìn)程使用完此文件后,數(shù)據(jù)將丟失,并且垃圾回收功能將回收此文件。這些文件適用于為進(jìn)程間通信?(IPC) 創(chuàng)建共享內(nèi)存。
??? 1)在多個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行共享(進(jìn)程可通過使用由創(chuàng)建同一內(nèi)存映射文件的進(jìn)程所指派的公用名來映射到此文件)。
? ??2)若要使用一個(gè)內(nèi)存映射文件,則必須創(chuàng)建該內(nèi)存映射文件的完整視圖或部分視圖。還可以創(chuàng)建內(nèi)存映射文件的同一部分的多個(gè)視圖,進(jìn)而創(chuàng)建并發(fā)內(nèi)存。為了使兩個(gè)視圖能夠并發(fā),必須基于同一內(nèi)存映射文件創(chuàng)建這兩個(gè)視圖。
??? 3)如果文件大于應(yīng)用程序用于內(nèi)存映射的邏輯內(nèi)存空間(在 32 位計(jì)算機(jī)上為2GB),則還需要使用多個(gè)視圖。
有兩種類型的視圖:流訪問視圖和隨機(jī)訪問視圖。使用流訪問視圖可對(duì)文件進(jìn)行順序訪問;在使用持久文件時(shí),隨機(jī)訪問視圖是首選方法。
????.Net 共享內(nèi)存 內(nèi)存映射文件原理:通過操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理器訪問的,因此會(huì)自動(dòng)將此文件分隔為多個(gè)頁,并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行訪問。您不需要自行處理內(nèi)存管理。如下圖:
C# .Net 共享內(nèi)存 演示代碼如下:
????//持久內(nèi)存映射文件:基于現(xiàn)有文件創(chuàng)建一個(gè)具有指定公用名的內(nèi)存映射文件
????using?(var?mmf =?MemoryMappedFile.CreateFromFile(@"c:\內(nèi)存映射文件.data",?FileMode.Open,?"公用名"))
????{
????????//通過指定的?偏移量和大小?創(chuàng)建內(nèi)存映射文件視圖服務(wù)器
????????using?(var?accessor = mmf.CreateViewAccessor(offset, length)) //偏移量,可以控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的內(nèi)存位置;大小,用來控制存儲(chǔ)所占用的空間
????????{
????????????//Marshal提供了一個(gè)方法集,這些方法用于分配非托管內(nèi)存、復(fù)制非托管內(nèi)存塊、將托管類型轉(zhuǎn)換為非托管類型,此外還提供了在與非托管代碼交互時(shí)使用的其他雜項(xiàng)方法。
????????????int?size =?Marshal.SizeOf(typeof(char));
????????????//修改內(nèi)存映射文件視圖
????????????for?(long?i = 0; i < length; i += size)
????????????{
????????????????char?c= accessor.ReadChar(i);
????????????????accessor.Write(i,?ref?c);
????????????}
????????}
????}
????//另一個(gè)進(jìn)程或線程可以,在系統(tǒng)內(nèi)存中打開一個(gè)具有指定名稱的現(xiàn)有內(nèi)存映射文件
????using?(var?mmf =?MemoryMappedFile.OpenExisting("公用名"))
????{
????????using?(var?accessor = mmf.CreateViewAccessor(4000000, 2000000))
????????{
????????????int?size =?Marshal.SizeOf(typeof(char));
????????????for?(long?i = 0; i < length; i += size)
????????????{
????????????????char?c = accessor.ReadChar(i);
????????????????accessor.Write(i,?ref?c);
????????????}
??????? }
????}
????//非持久內(nèi)存映射文件:未映射到磁盤上的現(xiàn)有文件的內(nèi)存映射文件
????using?(MemoryMappedFile?mmf =?MemoryMappedFile.CreateNew("testmap", 10000))
????{
????????bool?mutexCreated;
????????//進(jìn)程間同步
????????Mutex?mutex =?newMutex(true,?"testmapmutex",?out?mutexCreated);
????????using?(var?stream = mmf.CreateViewStream()) //創(chuàng)建文件內(nèi)存視圖流 基于流的操作
????????{
????????????var?writer =?newBinaryWriter(stream);
????????????writer.Write(1);
????????}
????????mutex.ReleaseMutex();
????????Console.WriteLine("Start Process B and press ENTER to continue.");
????????Console.ReadLine();
????????mutex.WaitOne();
????????using?(MemoryMappedViewStream?stream = mmf.CreateViewStream())
????????{
????????????var?reader =?newBinaryReader(stream);
????????????Console.WriteLine("Process A says: {0}", reader.ReadBoolean());
????????????Console.WriteLine("Process B says: {0}", reader.ReadBoolean());
????????}
????????mutex.ReleaseMutex();
????}
????using?(MemoryMappedFile?mmf =?MemoryMappedFile.OpenExisting("testmap"))
????{
?????????Mutex?mutex =?Mutex.OpenExisting("testmapmutex");
????????mutex.WaitOne();
???????using?(var?stream = mmf.CreateViewStream(1, 0))//注意這里的偏移量
????????{
????????????var?writer =?newBinaryWriter(stream);
????????????writer.Write(0);
????????}
????????mutex.ReleaseMutex();
????}
?C# .Net? 進(jìn)程間通信?共享內(nèi)存?完整示例:?C#共享內(nèi)存非持久化方式通訊的例子,通訊時(shí)的線程和進(jìn)程控制也沒有問題。如下是實(shí)現(xiàn)的代碼。
先啟動(dòng)消息服務(wù)IMServer_Message,
再啟動(dòng)狀態(tài)服務(wù)IMServer_State,
IMServer_Message回車一次(創(chuàng)建共享內(nèi)存公用名和公用線程鎖,并視圖流方式寫共享內(nèi)存),
IMServer_State回車一次(獲取共享內(nèi)存并視圖流方式寫、視圖訪問器寫入結(jié)構(gòu)體類型)
并立刻IMServer_Message再回車一次(讀取剛剛寫入的信息),
觀察IMServer_State屏顯變化并等待(線程鎖)約5s(線程鎖被釋放)后
在IMServer_Message上觀察屏顯(顯示剛剛寫入共享內(nèi)存的信息)
?IMServer_Message.exe 代碼
using System;
using System.IO;
using System.IO.MemoryMappedFiles;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Threading;
namespace IMServer_Message
{
??? /// <summary>
??? /// 用于共享內(nèi)存方式通信的 值類型 結(jié)構(gòu)體
??? /// </summary>
??? public struct ServiceMsg
??? {
??????? public int Id;
??????? public long NowTime;
??? }
??? internal class Program
??? {
??????? private static void Main(string[] args)
??????? {
??????????? Console.Write("請(qǐng)輸入共享內(nèi)存公用名(默認(rèn):testmap):");
??????????? string shareName = Console.ReadLine();
??????????? if (string.IsNullOrEmpty(shareName))
??????????????? shareName = "testmap";
??????????? using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen(shareName, 1024000,MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
??????????? {
??????????????? bool mutexCreated;
??????????????? //進(jìn)程間同步
??????????????? var mutex = new Mutex(true, "testmapmutex", out mutexCreated);
??????????????? using (MemoryMappedViewStream stream = mmf.CreateViewStream()) //創(chuàng)建文件內(nèi)存視圖流
??????????????? {
??????????????????? var writer = new BinaryWriter(stream);
??????????????????? for (int i = 0; i < 5; i++)
??????????????????? {
??????????????????????? writer.Write(i);
??????????????????????? Console.WriteLine("{0}位置寫入流:{0}", i);
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? mutex.ReleaseMutex();
??????????????? Console.WriteLine("啟動(dòng)狀態(tài)服務(wù),按【回車】讀取共享內(nèi)存數(shù)據(jù)");
??????????????? Console.ReadLine();
??????????????? mutex.WaitOne();
??????????????? using (MemoryMappedViewStream stream = mmf.CreateViewStream())
??????????????? {
??????????????????? var reader = new BinaryReader(stream);
??????????????????? for (int i = 0; i < 10; i++)
??????????????????? {
??????????????????????? Console.WriteLine("{1}位置:{0}", reader.ReadInt32(), i);
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor(1024, 10240))
??????????????? {
??????????????????? int colorSize = Marshal.SizeOf(typeof (ServiceMsg));
??????????????????? ServiceMsg color;
??????????????????? for (int i = 0; i < 50; i += colorSize)
??????????????????? {
??????????????????????? accessor.Read(i, out color);
??????????????????????? Console.WriteLine("{1}\tNowTime:{0}", new DateTime(color.NowTime), color.Id);
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? mutex.ReleaseMutex();
??????????? }
??????????? Console.WriteLine("測(cè)試: 我是 即時(shí)通訊 - 消息服務(wù) 我啟動(dòng)啦!??!");
??????????? Console.ReadKey();
??????? }
??? }
}
IMServer_State.exe代碼
using System;
using System.IO;
using System.IO.MemoryMappedFiles;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Threading;
namespace IMServer_State
{
??? /// <summary>
??? /// 用于共享內(nèi)存方式通信的 值類型 結(jié)構(gòu)體
??? /// </summary>
??? public struct ServiceMsg
??? {
??????? public int Id;
??????? public long NowTime;
??? }
??? internal class Program
??? {
??????? private static void Main(string[] args)
??????? {
??????????? Console.Write("請(qǐng)輸入共享內(nèi)存公用名(默認(rèn):testmap):");
??????????? string shareName = Console.ReadLine();
??????????? if (string.IsNullOrEmpty(shareName))
??????????????? shareName = "testmap";
??????????? using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen(shareName, 1024000,MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
??????????? {
??????????????? Mutex mutex = Mutex.OpenExisting("testmapmutex");
??????????????? mutex.WaitOne();
??????????????? using (MemoryMappedViewStream stream = mmf.CreateViewStream(20, 0)) //注意這里的偏移量
??????????????? {
??????????????????? var writer = new BinaryWriter(stream);
??????????????????? for (int i = 5; i < 10; i++)
??????????????????? {
??????????????????????? writer.Write(i);
??????????????????????? Console.WriteLine("{0}位置寫入流:{0}", i);
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor(1024, 10240))
??????????????? {
??????????????????? int colorSize = Marshal.SizeOf(typeof (ServiceMsg));
??????????????????? var color = new ServiceMsg();
??????????????????? for (int i = 0; i < colorSize*5; i += colorSize)
??????????????????? {
??????????????????????? color.Id = i;
??????????????????????? color.NowTime = DateTime.Now.Ticks;
??????????????????????? //accessor.Read(i, out color);
??????????????????????? accessor.Write(i, ref color);
??????????????????????? Console.WriteLine("{1}\tNowTime:{0}", new DateTime(color.NowTime), color.Id);
??????????????????????? Thread.Sleep(1000);
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? Thread.Sleep(5000);文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-739122.html
??????????????? mutex.ReleaseMutex();
??????????? }
??????????? Console.WriteLine("測(cè)試: 我是 即時(shí)通訊 - 狀態(tài)服務(wù) 我啟動(dòng)啦!??!");
??????????? Console.ReadKey();
??????? }
??? }
}?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-739122.html
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