CN102207888A - 定时器管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种定时器管理方法和装置，涉及无线通信技术领域，用于降低创建管理定时器的复杂度并节省所需的线程开销。定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。采用本发明，能够降低创建管理定时器的复杂度并节省所需的线程开销。

Description

定时器管理方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种定时器管理方法和装置。

背景技术

测试与测试控制符号表示-版本3(Testing and Test Control Notation Version3，TTCN-3)测试系统不仅适用于一致性测试，包括互操作测试，单元测试等，还适用于电信协议和互联网协议，可用于开发和产品测试。平台适配层(Platform Adapter，PA)是TTCN-3测试系统重要的组成部分，主要为系统提供外部函数实现和单一时间概念。

现有的TTCN-3系统的平台适配层主要采用多线程管理定时器的方法为系统提供单一时间概念，包括管理并发定时器，并发定时器是指同时运行的多个定时器；并发定时器的作用主要为：第一，提供绝对时间，各定时器之间相互独立，服务于不同的目的对象，定时器的启动与超时之间的时间长度即为定时器周期；例如，在需要分别计时20秒和60秒时，可以启动一个定时器周期为20秒的定时器以及一个定时器周期为60秒的定时器，在定时器结束时计时结束；第二，提供相对时间(即时间范围)，不同定时器之间协调工作，对不同定时器可设定不同的定时器周期，从而提供相对时间的时间上限和下限；例如，在需要在当前时间后的20～60秒内执行某个操作时，可以同时启动一个定时器周期为20秒的定时器1以及一个定时器周期为60秒的定时器2，定时器1超时(时间上限)到定时器2超时(时间下限)之间的时间即为执行上述操作的时间。系统还可以通过查询定时器信息来确定自定时器启动至当前已经过的时间。

如图1所示，定时器的创建及管理方法具体如下：

步骤1：定时器管理进程的主线程接收到启动定时器的请求后，为每个需要启动的定时器分别创建一个定时器实例；

步骤2：主线程为每个定时器实例创建一个定时器管理线程，定时器管理线程启动相应的定时器，将定时器的相关信息存储到长度固定的数组中；

步骤3：主线程等待定时器事件，到步骤4或步骤5；

步骤4：主线程判断是否捕捉到定时器停止事件，若是，则到步骤6，否则，返回步骤3；

步骤5：主线程判断是否捕捉到定时器超时事件，若是，则到步骤6，否则，返回步骤3；

步骤6：主线程确定该定时器对应的定时器管理线程，并通知该定时器管理线程停止该定时器，该定时器管理线程根据通知停止该定时器，并在数组中清除该定时器的信息；

步骤7：该定时器管理线程释放本定时器管理线程的资源，以终止本定时器管理线程。

可见，上述方法需要为并发的每个定时器都创建一个管理线程，其存在以下几点不足：

第一，对线程进行管理要求额外的CPU开销。线程的使用会给系统带来上下文切换的额外负担，当这种负担超过一定程度时，会影响系统的运行性能，如程序运行速度等。

第二，多线程管理的复杂性较高。多线程管理需要考虑线程之间的同步，尤其是涉及到对公共数据的操作，在很大程度上增加程序的复杂性，从而增加程序出错概率，影响程序稳定性。

第三，对公有变量的同时读或写会出现错误。当多个线程需要对公有变量进行写操作时，后一个线程往往会修改前一个线程存放的数据，从而使前一个线程的参数被修改；另外，当公用变量的读写操作是非原子性时，在不同的机器上，中断时间的不确定性，会导致数据在一个线程内的操作产生错误，从而产生随机错误，而这种错误是程序员无法预知的。

第四，并发定时器的数目受到限制。采用多线程管理定时器时，同时运行的并发定时器的数目受到同时可运行线程数目的限制。因为操作系统对同一地址空间可同时运行的线程数目有一定的限制。从而使得平台的扩展性较差，且线程数据的增加导致程序运行性能急剧下降，增加了实现复杂性，更重要的是难以提供高精度的单一时间概念。

为解决上述问题，一般可行的方案为：改进硬件(如PC)性能、优化数据结构设计，以弥补采用多线程管理定时器的缺陷，如线程同步机制设计、公共数据读写保护及同时运行线程数目带来的限制。但此方法要求提高硬件性能，成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种定时器管理方法和装置，用于降低创建管理定时器的复杂度并节省所需的线程开销。

一种定时器管理方法，该方法包括：

定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

一种定时器管理装置，该装置包括：

定时器创建单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器；

信息保存单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于保存创建的定时器的相关信息；

定时器管理单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

本发明中，定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。可见，本方案中，在定时器管理进程的主线程创建一个定时器后，由该主线程执行定时器启动及管理的操作，而不需要为该定时器创建用于启动以及管理定时器的定时器管理线程，可以有效节省系统所需的线程开销；并且无论创建了多少定时器，系统仅需要维护一个主线程，而不需要为每个定时器都分别维护一个线程，大大降低了创建管理定时器的复杂度。

附图说明

图1为现有技术中的并发定时器管理流程示意图；

图2为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图3A为本发明实施例一的流程示意图；

图3B为本发明实施例二的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的装置结构示意图。

具体实施方式

为了降低创建管理定时器的复杂度并节省所需的线程开销，本发明实施例提供一种定时器管理方法，本方法中，在定时器管理进程的主线程创建一个定时器后，不需要为该定时器创建用于启动以及管理定时器的定时器管理线程，而是由该主线程执行定时器启动及管理的操作。

参见图2，本发明实施例提供的一种定时器管理方法，包括以下步骤：

步骤20：定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；

这里，操作系统的每一个进程都包含一个主线程，该主线程在该进程创建时创建，该主线程能够创建该进程下的其他线程。定时器开启请求中可以携带定时器时长、定时器标识等信息，该定时器开启请求可以来自系统的应用模块，例如测试模块。

步骤21：所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

步骤20中，在定时器管理进程的主线程接收到定时器开启请求之前，该主线程可以在开始运行后对用于保存定时器相关信息的队列进行初始化，例如创建一个空的队列，或者将已有的用于保存定时器相关信息的队列进行清空；则该主线程可以将定时器的相关信息保存在初始化后的队列中。所述定时器的相关信息可以包括定时器标识、定时器启动时间、定时器时长等。

由于队列这种数据结构具有大小可以动态调整的特性，因此保存的定时器的相关信息的数量可以不受限制，进而使得创建的定时器的数量不受限制，能够较好的保证系统的可扩展性。

较佳的，在步骤20中定时器管理进程的主线程接收到定时器开启请求后、并且根据该定时器开启请求创建并启动定时器之前，所述主线程可以首先通过遍历已保存的定时器的相关信息，确定是否保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息，具体可以确定是否保存有所述定时器开启请求中携带的定时器标识；在确定为否时，根据该定时器开启请求创建并启动定时器。在确定为是时，重新启动与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器，并更新保存的该定时器的相关信息，例如可以将该定时器的启动时间更新为重新启动的时间，还可以根据定时器开启请求更新定时时长等。

步骤21的具体实现可以如下：

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的定时器停止事件或定时器超时事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，删除查询到的相关信息并停止该已创建定时器。

这里，所述主线程在根据保存的已创建定时器的相关信息确定到达该已创建定时器的超时时间时，发出针对该已创建定时器的定时器超时事件。定时器停止事件可以由系统的应用模块发出，例如测试模块。定时器停止事件或定时器超时事件中可以包含需要停止或超时的定时器的标识信息。所述主线程可以实时监听系统中发出的各种事件，在监听到定时器停止事件或定时器超时事件时，捕捉该定时器停止事件或定时器超时事件的相关信息，并进行上述处理。

较佳的，所述主线程在停止定时器之后，可以向发出所述定时器开启请求的模块发送定时器停止的通知，以使该模块能够获知定时器停止，在该定时器用于提供绝对时间时，停止计时；在该定时器用于提供相对时间(即时间范围)时，确定相对时间的时间上限或时间下限到达。

步骤21的具体实现还可以如下：

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的状态查询事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并返回查询到的相关信息或返回根据查询到的相关信息确定的该已创建定时器的当前状态信息。该状态查询事件中可以包含需要查询的定时器的标识信息。所述主线程可以实时监听系统中发出的各种事件，在监听到状态查询事件时，捕捉该状态查询事件的相关信息，并进行上述处理。

下面结合具体实施例对本发明进行具体说明：

本实施例应用于TTCN-3平台适配层，对并发定时器管理是基于单线程、消息队列存储方式实现的，在同一地址空间、同一上下文中管理所有并发运行的定时器，存储结构采用消息队列方式，在保证流程简单的前提下，为TTCN-3测试系统提供稳定、高精度的单一时间概念，同时保证良好的可扩展性，以满足TTCN-3测试系统在不同应用场景下的测试需求。

采用单线程、消息队列方式管理并发定时器的核心思想是所有并发运行的定时器都运行在同一个线程，即同一地址空间、同一上下文中，所有定时器信息采用消息队列方式存储，包括定时器时长、定时器标识等。各个定时器信息相互独立，不涉及公共变量的读和写，程序耦合度低。当定时器事件(如主动停止定时器，定时器超时)发生，遍历消息队列，针对具体的定时器进行接下来的相关处理。单线程、消息队列方式管理并发定时器提供如下表中的功能：

序号	函数名称	函数功能
			1	FreeTimerQuene	清空定时器队列
2	InitTimerQuene	初始化定时器队列

3	FindTimer	遍历队列查询指定定时器
			4	StartTimer	启动定时器
5	StopTimer	停止定时器
			6	EqualTimer	比较定时器是否相同

第一，所有并发运行的定时器都运行在同一个线程，即同一地址空间、同一上下文中，创建新的定时器实例时候不需要创建新的线程，因而不需要考虑线程同步机制；

第二，引入定时器队列存储结构，定义该全局变量，所有已经启动的定时器的信息都入队列，所有定时器相关操作都与此全局变量相关，包括表1中所列的所有操作；

第三，程序运行开始，执行清空定时器消息队列或初始化定时器队列的操作；

第四，启动定时器之前首先遍历定时器队列(通过定时器标识区别)，如果该定时器已经启动则重新启动该定时器，否则创建定时器实例并将定时器信息入队列；

第五，停止定时器，收到定时器超时事件或定时器停止事件时，将定时器信息从队列中清除；

第六，提供遍历队列以查找指定定时器的功能；

第七，为支持定时器查找功能，实现定时器比较辅助函数。

实施例一，如图3A所示：

步骤1：定时器管理进程的主线程接收到定时器开启请求，判断所请求的定时器是否正在运行，即遍历定时器队列，查找定时器队列中是否保存定时器开启请求中携带的定时器标识，若是，到步骤4，否则，到步骤2；

步骤2：创建定时器；

步骤3：将创建的定时器的相关信息保存在定时器队列中；

步骤4：启动新创建的定时器，或重新启动正在运行的定时器并在定时器队列中更新该定时器的相关信息。

实施例二，如图3B所示：

步骤1：定时器管理进程的主线程监听定时器事件，到步骤2或步骤3；；

步骤2：判断监听到的定时器事件是否是定时器停止事件，若是，则到步骤5，否则，返回步骤1；

步骤3：判断监听到的定时器事件是否是定时器超时事件，若是，则到步骤5，否则，返回步骤1；

步骤4：判断监听到的定时器事件是否是定时器状态查询事件，若是，则到步骤7，否则，返回步骤1；

步骤5：停止定时器停止事件或定时器超时事件中的定时器标识对应的定时器；

步骤6：查询定时器队列中保存的步骤5中的定时器的相关信息，并删除查询到的相关信息，结束；

步骤7：查询定时器队列中保存的定时器状态查询事件中的定时器标识对应的定时器的相关信息，并返回查询到的相关信息，或根据查询到的相关信息确定该定时器的当前状态，例如是否正在运行、已运行的时长等，并返回状态信息。

参见图4，本发明实施例还提供一种定时器管理装置，该装置包括：

定时器创建单元40，位于定时器管理进程的主线程内，用于在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器；

信息保存单元41，位于定时器管理进程的主线程内，用于保存创建的定时器的相关信息；

定时器管理单元42，位于定时器管理进程的主线程内，用于在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

进一步的，所述定时器创建单元40进一步用于：

在接收到定时器开启请求之前，对用于保存定时器相关信息的队列进行初始化；

所述信息保存单元41用于：

将创建的定时器的相关信息保存在初始化后的队列中。

进一步的，所述定时器创建单元40用于：

在接收到定时器开启请求后、并且根据该定时器开启请求创建并启动定时器之前，通过遍历已保存的定时器的相关信息，确定是否保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息；在确定为否时，根据该定时器开启请求创建并启动定时器。

进一步的，所述定时器创建单元40进一步用于：

在确定保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息时，重新启动与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器，并更新保存的该定时器的相关信息。

进一步的，所述定时器管理单元42用于；

在捕捉到针对已创建定时器的定时器停止事件或定时器超时事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，删除查询到的相关信息并停止该已创建定时器。

进一步的，所述定时器管理单42元进一步用于；

在停止该定时器之后，向发出所述定时器开启请求的模块发送定时器停止的通知。

进一步的，所述定时器管理单元42进一步用于；

在根据保存的已创建定时器的相关信息确定到达该已创建定时器的超时时间时，发出所述定时器超时事件。

进一步的，所述定时器管理单元42用于；

在捕捉到针对已创建定时器的信息查询事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并返回查询到的相关信息或返回根据查询到的相关信息确定的该已创建定时器的当前状态信息。

进一步的，所述定时器的相关信息包括：定时器标识、定时器启动时间、定时器时长。

综上，本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。可见，本方案中，在定时器管理进程的主线程创建一个定时器后，由该主线程执行定时器启动及管理的操作，而不需要为该定时器创建用于启动以及管理定时器的定时器管理线程，可以有效节省系统所需的线程开销；并且无论创建了多少定时器，系统仅需要维护一个主线程，而不需要为每个定时器都分别维护一个线程，大大降低了创建管理定时器的复杂度。

本发明实施例提供的方案中，采用单线程、消息队列存储方式管理定时器，所有定时器管理程序运行在同一地址空间、同一上下文中，程序运行效率高，计算机运行负荷低，且不涉及线程之间CPU时间片轮转，因而能够为系统提供稳定、高精度的单一时间概念。

本发明实施例提供的方案中，流程设计简化、可实现性好。采用单线程、消息队列存储方式管理定时器，不需要考虑多线程程序设计中的线程同步机制及公共数据读写保护机制；另外采用消息队列存储方式管理定时器，数据结构简单，大大简化了程序设计的复杂性，也方便流程的实现。

本发明实施例提供的方案中，平台适配层可扩展性好。本方案实现流程简单，数据结构简明，程序可实现性好，而且可管理同时运行的定时器数目理论上不受限制，可以在多种应用场景下满足系统需要或用户需求，具有较好的可扩展性。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种定时器管理方法，其特征在于，该方法包括：

定时器管理进程的主线程在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器，并保存该定时器的相关信息；

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在定时器管理进程的主线程接收到定时器开启请求之前，该方法进一步包括：

所述主线程在开始运行后对用于保存定时器相关信息的队列进行初始化；

所述保存该定时器的相关信息包括：

将该定时器的相关信息保存在初始化后的队列中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在定时器管理进程的主线程接收到定时器开启请求后、并且根据该定时器开启请求创建并启动定时器之前，该方法进一步包括：

所述主线程通过遍历已保存的定时器的相关信息，确定是否保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息；

所述根据该定时器开启请求创建并启动定时器包括：

所述主线程在确定未保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息时，根据该定时器开启请求创建并启动定时器。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述主线程确定保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息时，该方法进一步包括：

重新启动与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器，并更新保存的该定时器的相关信息。

5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作包括：

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的定时器停止事件或定时器超时事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，删除查询到的相关信息并停止该已创建定时器。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在停止该定时器之后，该方法进一步包括：

向发出所述定时器开启请求的模块发送定时器停止的通知。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主线程在根据保存的已创建定时器的相关信息确定到达该已创建定时器的超时时间时，发出所述定时器超时事件。

8.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据查询到的相关信息和该事件进行相关操作包括：

所述主线程在捕捉到针对已创建定时器的状态查询事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并返回查询到的相关信息或返回根据查询到的相关信息确定的该已创建定时器的当前状态信息。

9.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述定时器的相关信息包括：

定时器标识、定时器启动时间、定时器时长。

10.一种定时器管理装置，其特征在于，该装置包括：

定时器创建单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于在接收到定时器开启请求后，根据该定时器开启请求创建并启动定时器；

信息保存单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于保存创建的定时器的相关信息；

定时器管理单元，位于定时器管理进程的主线程内，用于在捕捉到针对已创建定时器的事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并根据该事件和查询到的相关信息执行相关操作。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述定时器创建单元进一步用于：

在接收到定时器开启请求之前，对用于保存定时器相关信息的队列进行初始化；

所述信息保存单元用于：

将创建的定时器的相关信息保存在初始化后的队列中。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述定时器创建单元用于：

在接收到定时器开启请求后、并且根据该定时器开启请求创建并启动定时器之前，通过遍历已保存的定时器的相关信息，确定是否保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息；在确定为否时，根据该定时器开启请求创建并启动定时器。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述定时器创建单元进一步用于：

在确定保存有与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器的相关信息时，重新启动与所述定时器开启请求所请求开启的定时器相同的定时器，并更新保存的该定时器的相关信息。

14.如权利要求11-13中任一所述的装置，其特征在于，所述定时器管理单元用于；

在捕捉到针对已创建定时器的定时器停止事件或定时器超时事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，删除查询到的相关信息并停止该已创建定时器。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述定时器管理单元进一步用于；

在停止该定时器之后，向发出所述定时器开启请求的模块发送定时器停止的通知。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述定时器管理单元进一步用于；

在根据保存的已创建定时器的相关信息确定到达该已创建定时器的超时时间时，发出所述定时器超时事件。

17.如权利要求11-13中任一所述的装置，其特征在于，所述定时器管理单元用于；

在捕捉到针对已创建定时器的信息查询事件后，查询保存的该已创建定时器的相关信息，并返回查询到的相关信息或返回根据查询到的相关信息确定的该已创建定时器的当前状态信息。

18.如权利要求11-13中任一所述的装置，其特征在于，所述定时器的相关信息包括：

定时器标识、定时器启动时间、定时器时长。

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