逐步实现TCP服务端Step03-4:关于基于共享内存的恢复功能

若不显式销毁或重启系统,进程消亡后,共享内存将一直存在。当挂掉的进程再次被启动时,可基于共享内存中的历史数据继续之前的工作,这就是”恢复“。

要实现这种“恢复”机制,进程在启动的时候,首先要做的是,attach已存在的共享内存而非重建,只有当相应的共享内存不存在的时候才重建。原因很简单,共享内存是存放数据的容器,一旦被重建,数据就没了,也就不可能做恢复操作了。对于这一点,前面提到的CreateShareMemory函数中已做了处理。

其次,在创建ShareMemory和CodeQueue对象时,构造过程不用再做Init操作,直接使用对象中的现存数据即可。其实被重载的new运算符,只是把size作为偏移量,取到了共享内存中某个偏移位置的地址。也就是说new操作本身不会对历史数据造成破坏,关键是后续被调用的构造函数,不要在此调用Init函数去破坏数据。

就目前的状况来看,要实现这个恢复功能,只要加一些逻辑,判断是否调用Init函数就行了。其实,Step02-6这篇就已经实现了“恢复”,基于is_new_shm参数判断是否做Init操作,只是现在需要在类中加入这些内容而已。

修改SHMFactory类的CreateProduct方法,将此次创建共享内存的最终方式(初始模式、恢复模式)传给那个被创建的SharedMemory对象,这样它就可以在构造时决定是否Init

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SharedMemory* SHMFactory::CreateProduct(key_t key, size_t size, bool& is_init_mode)
{
    size += sizeof(SharedMemory);
    is_init_mode = true;
    int shm_id = shmget(key, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
    if (shm_id < 0) {
        // 创建失败,可能是已有共享内存了
        if (errno != EEXIST) {
            std::clog << "Alloc share memory failed, " 
                << strerror(errno) << std::endl;
            return NULL;
        }
        shm_id = shmget(key, size, 0666);
        if (shm_id < 0) {
            // 如attach失败,可能是size比之前的大
            std::clog << "Attach to share memory " 
                << shm_id << " failed, " << strerror(errno) 
                << ", try to touch it."<< std::endl;
            shm_id = shmget(key, 0, 0666);
            if (shm_id < 0) {
                std::clog << "Fatal error, touch to share memory failed, " 
                    << strerror(errno) << std::endl;
                return NULL;
            } else {
                std::clog << "Remove the exist share memory " 
                    << shm_id << std::endl;
                if (shmctl(shm_id, IPC_RMID, NULL)) {
                    std::clog << "Remove share memory failed, " 
                        << strerror(errno) << std::endl;
                    return NULL;
                }
                shm_id = shmget(key, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
                if (shm_id < 0) {
                    std::clog << "Fatal error, alloc share memory failed, " 
                        << strerror(errno) << std::endl;
                    return NULL;
                }
            }
        } else {
            is_init_mode = false;
        }
    }
    SharedMemory::shm_ = (unsigned char*)shmat(shm_id, NULL, 0);
    if (!SharedMemory::shm_) return NULL;
    return new SharedMemory(key, size, is_init_mode);
}

修改SharedMemory的构造函数

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SharedMemory::SharedMemory(key_t key, size_t size, bool is_init_mode) 
    : cur_segment_(NULL)   
{
    if (is_init_mode)
        Init(key, size);
    else
        Recover();
    cur_segment_ = shm_ + sizeof(SharedMemory);
}

对CodeQueue做相应的修改

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CodeQueue::CodeQueue(int buf_size)
{
    if (INIT_MODE == shared_memory_->get_start_mode())
        Init(buf_size);
    else
        Recover(buf_size);
}

代码详见:

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