C++流水线的简易实现

流水线本来是工程任务中为了将不同的工序分开的一种处理流程。这种分工，会给工作的流程化和吞吐带来一定的好处。
如果将流水线应用到程序中，会有如下一些好处：
1、不需要锁。线程之间有时序关系，因此从流程设计上就规避了锁的机制；
2、多线程并发。不同线程负责不同的事务处理，可以在一定程度上实现并发；
3、吞吐量高。由于多线程不会像单线程那样阻塞，所以吞吐量会有一定提高。
但流水线也有它的缺点：
1、处理有时序。这就要求对整个处理流程能够正确划分，不要出现处理不均衡的情况；
2、由于无锁的设计，对开发要求比较高。如果用法不当，容易出现多线程的死锁。

总体来说，流水线不管是对性能还是开发人员来说，都是很好的一种方法，能够让程序像人一样思考，分段处理。
下面，实现一个超级简易的样例，共同学习。

#ifndef PIPE_MY_PIPELINE
#define PIPE_MY_PIPELINE#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include "my_message.h"/**
消息驱动
**/
class IPipeBase
{public:virtual void process(MyMessage* msg) = 0;
};class PipeBase : public IPipeBase
{
public:
virtual void forward(MyMessage* msg)
{for (int i = 0; i < next_pipes_.size(); ++i){// 将msg丢给所有的下一级流水线处理next_pipes_[i]->process(msg); }
}void insert_next(IPipeBase* pipe)
{next_pipes_.push_back(pipe);
}protected:
std::vector<IPipeBase*> next_pipes_;
};class MyPipeline
{
public:bool insert_pipeline_seq(PipeBase* source, PipeBase* dest)
{source->insert_next(dest);
}};#endif

主程序测试样例：
#include
#include “my_pipeline.h”
#include “test_mypipeline.h”
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system(“pause”) or input loop */

int main(int argc, char** argv) {PipeStart* start = new PipeStart();PipeEnd1* end1 = new PipeEnd1();PipeEnd2* end2 = new PipeEnd2();Pipe1* pipe1 = new Pipe1();Pipe2* pipe2 = new Pipe2(); Pipe3* pipe3 = new Pipe3(); Pipe4* pipe4 = new Pipe4(); Pipe5* pipe5 = new Pipe5(); MyPipeline* mypipeline = new MyPipeline();mypipeline->insert_pipeline_seq(start, pipe1); mypipeline->insert_pipeline_seq(start, pipe2); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe1, pipe3); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe1, pipe4); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe2, pipe5);mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe4, pipe5); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe3, end1); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe4, end1); mypipeline->insert_pipeline_seq(pipe5, end2); MyMessage* msg = new MyMessage();msg->set_value(0);start->process(msg);return 0;
}

该样例的流水线设计如下：

S - 1 - 3 - E1
| | |
2 4 -------->
| |
—>5 ---->E2

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