Boost::asio序列1: io_context

支持异步I/O功能

Boost::asio::io_context是异步I/O的核心功能，io_context提供用户的异步I/O对象的的核心I/O功能，包含:

(1) boost::asio::ip::tcp::socket

(2) boost::asio::ip::tcp::acceptor

(3) boost::asio::ip::upd::socket

(4) boost::asio::deadline_timer

io_context也实现为用户提供自定义异步服务的功能

安全性

(1) 对于不同对象，线程安全

(2) 对于共享对象，除了restart() 和 notify_fork()功能包含特定的异常外，线程安全的。当run(), run_one(), run_for(), run_until()， poll() 和 poll_one()未执行完前，调用restart()将导致未定义的行为。当任何io_context功能以及任何关联io_context的I/O对象的函数在另外一个线程被调用时，不能够调用notify_fork()函数

同步和异步操作

(1) 对于同步I/O情况，对于每一个I/O操作都将隐含执行一个io_context对象

(2) 对于异步I/O情况，io_context的函数run(), run_one(), run_for(), run_until(), poll() 或 poll_one()必须在io_context执行异步操作行为前被调用，注意，一个异步操作完成的标志是关联的handler被调用。handler会在任何当前执行run(), run_one(), run_for(), run_until(), poll()或 poll_one()的线程中执行

handler 的异常

如果异常由handler产生，异常允许从调用io_context的run(), run_one(), run_for(), run_until(), poll() 或 poll_one()的线程传播，并不会影响其他线程。用户需要处理异常。

当异常被捕获，run(), run_one(), run_for(), run_until(), poll() 或 poll_one()会自动调用restart()，并不需要其他介入调用restart()，这样，能够允许线程重新加入io_context对象的线程池而不影响其他已经在线程池中的线程

例如

boost::asio::io_context io_context;
...
for (;;)
{
     try
    {
      io_context.run();
      break; // run() exited normally
    }
    catch (my_exception& e)
    {
      // Deal with exception as appropriate.
    }
 }

提交任意自定义任务

通过调用自由函数: boost::asio::dispatch, boost::asio::post, boost::asio::defer实现任务提交，例如

void my_task()
{
   ...
}
...
boost::asio::io_context io_context;

// Submit a function to the io_context.
boost::asio::post(io_context, my_task);

// Submit a lambda object to the io_context.
boost::asio::post(io_context,
     []()
      {
        ...
      });

// Run the io_context until it runs out of work.
io_context.run(); @endcode

阻止io_context退出

在一些应用场景中，io_context对象需要在无任何任务时返回，例如io_context可能运行的背景线程，并且，背景线程可能在任何异步操作提交前被执行，通过创建boost::asio::executor_work_guard<io_context::executor_type>类型对象保持run()在无任何任务时保持不退出，例如:

boost::asio::io_context io_context;
boost::asio::executor_work_guard<boost::asio::io_context::executor_type>
    = boost::asio::make_work_guard(io_context);

boost::asio::executor_work_guard<boost::asio::io_context::executor_type>类型的work对象的stop() 和 reset()

(1) 调用stop()关闭io_context，此时，run()函数将丢弃未完成的操作和不保证ready handlers被配发

(2) 调用reset()关闭io_context, 将保证全部操作和handler被正常地结束

boost::asio::io_context io_context;
boost::asio::executor_work_guard<boost::asio::io_context::executor_type>
= boost::asio::make_work_guard(io_context);
...
work.reset(); // Allow run() to exit.