多線程技術在數據通信中的應用

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數據通信系統得益于現代數據技術的大力發展，其結構和功能也在不斷完善。但由于信息數據在傳輸中受到現有材料科學的制約，在某些方面還存在一定的弊端，多線程技術的有效應用解決了這一難題，它的優點在于其可以提高系統的安全性與數據的可靠性。多線程技術的廣泛應用對整個數據通信領域產生了重大的積極作用。

1多線程技術及其適用場合

假定在一個系統中，整個系統在結構和功能上是一個同步的整體。但是在程序設計時，程序不可能長久地等待客戶的輸入。在設計時就必須考慮一些客戶與程序怎樣更好地交流。比如客戶對一個主程序的循環進行了輸入，但是這個循環卻不是專門為了等待這個操作而設。如何為客戶提供一個系統，使其可以當客戶輸入指令時，主系統的循環可以及時的處理并完成客戶的需求，為客戶提供一個處理問題的模塊。以上這些復合的處理客戶指令的系統都可以運用多線程技術的思想解決。在通信數據系統的運行中，如果所運行的程序過于復雜，那么我們一般就可以采用多線程技術，利用它對數據進行高效的處理，并對客戶的指令數據進行一個預處理。這樣不僅可以有效縮短客戶輸出信息的延遲時間，還可以保證整個系統的數據運行的正常，使整個系統的循環在使用中對整個系統的情況進行合理全面的調度。比如，數據通信系統中的數據優先級問題和對沖問題等。該多線程技術還有一個優點，雖然不同的系統模塊其中的設計思路存在差異，但這些卻不會對多線程技術的應用產生多大的影響，可以更好地保證整個數據的安全輸入和輸出。

2多線程技術與數據通信

眾所周知，在OS（I開放系統互連）棧式結構的一組協議中，處于最底層的屬于物理層范圍，其主要職責是進行數據的傳輸工作；位于頂層的則是一些應用層，他們的任務是實現與用戶的對接工作。在一臺電腦中，物理層是承擔數據傳送的，它保證數據可以從本地傳輸到另一個通信系統的對等面上。當數據傳輸完之后，物理層就會處于一種待命狀態，等待再次來自上層數據鏈的指令，或者是來自其他對等面的數據。物理層不會因為在運行其中一個指令而拒絕另一個指令。所以從這一點上可以看出，物理層是符合多線程技術的運行模式的。

3應用于數據通信的編程要素

運用多線程技術在數據通信系統中進行編程就必須掌握它所具有的相關要點，主要包括以下幾點：

1）主循環———也被稱作主事件循環。主循環是承擔數據的接收和傳輸的。這個模塊同時還承擔著整個系統的資源調度功能。

2）為主循環產生事件的模塊，抑或是一種以某種方式通知主系統事件的模塊。

3）接受通知的模塊，接受來自主系統運行產生的事件。這個模塊稱作“數據處理器”。

4）一種協助主事件循環監視它應該知道的所有需要事件的機制。每個eventhandler能夠同時通知主事件循環，繼而得知它所需要的具體事件還有哪些。我們可以看到，多線程技術編程的整個框架模塊，是由一個主事件循環、OS（操作系統）事件發生器、事件處理器、回調和事件注冊機制構建的。

4應用于數據通信的編程設計

4.1設計框架

在數據通信中主要是通過編程設計來實現多線程技術的有效應用，具體的設計理念與思路可從以下幾個層面加以分析。

1）主循環方面的編程：該方面主要是由scheduler實現的，當事件處理程序存在時會自動向scheduler發出命令，繼而完成事件的監督工作，當事件已經完成時，scheduler則會發出命令告知事件并處理相關程序。

2）事件處理程序方面的編程：該方面是通過eventHandler來完成的。在eventHandler中存在一個通用的接口setevent()，該接口不僅可以實現對事件的監督作用，而且在該接口中還存在可對數據進行有效處理的回調函數，像checkevent()以及event-callback()。

3）事件處理程序子類方面的編程：該部分是由in-putHandler協助完成的。inputHandler的作用有兩個：一是可對文件所輸入的數據進行準確處理，并在子類的基礎上衍生出其他的分類；二是能完成對函數event-callback()的重寫工作，方便其在文件輸入數據時進行一些特定的操作。

4）在eventHandler類的子類方面的編程，該方面則是通過timerHandler完成的，timerHandler的主要作用是可對定時器進行不同的處理，并在子類的基礎上衍生出其他的種類，并在一定程度上實現對函數event-callback()的重寫，并經特殊的操作，完成對超時定時器的處理工作。

4.2主要操作

各部分的主要操作程序為：

1）SetInput()，將這個函數接受一個指向fd-set結構的指針，并將其所表示的文件設置為1；

2）SetTimeout()，將該函數接受指向為timeval結構的指針，并設置定時器使其滿足超時前所規定的時間；

3）InputReadCallback()，對這個函數實行輸入處理；

4）CheckInput()，對該函數進行處理使其接受一個指向為fd-set結構的指針，對該函數所代表的數據進行全面檢查，確保輸入的準確性；

5）TimeoutCallback()，該函數要進行超時處理；

6）CheckTimeout()，對該函數的設置要參照timeval結構進行，以確保當前時間值是否超時，如遇超時情況，則將其調至TimeoutCallback進行處理。該操作程序是按照國際相關標準進行執行的，一方面在一定程度提高了系統的準確性，確保數據通信的安全性，另一方面也有效的減少了維護的難度。

5結束語

在數據通信系統中，進行多線程技術的應用效果顯著，應用價值廣泛，具體表現在：一是強化了網絡管理力度，使數據通信更為精確與有效；二是在數據系統的安全性能上也起到了一定的保障作用，增強通信運行的高效性。因而，將多線程技術應用于數據通信系統是提高通信質量的有力措施，在一定程度上也為人們提供安全、便捷的通信服務，值得推廣與應用。

作者：陳雷 單位：中郵建技術有限公司