CN110888729A - 一种基于任务事件的异步多任务处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于任务事件的异步多任务处理系统，该异步多任务处理系统包括任务模块、任务包模块、任务事件模块、任务调度器模块以及任务线程池模块，任务模块为一个执行单元，不同的任务模块对应不同的任务ID，任务包模块含有多个任务，其为一个任务的集合；任务事件模块由至少一个所述任务包模块组成的工作事务；任务调度器模块用于管理任务模块的状态和任务模块的切换，其串行的任务模块只在一个线程里执行；任务线程池模块分配线程用于执行任务函数，任务模块执行完之后线程回归任务线程池模块下次继续使用。本发明解决子任务控制的难题，让任务变得可控制，子任务能异步执行，从而节省计算资源，让业务处理更加清晰简单。

Description

一种基于任务事件的异步多任务处理系统

技术领域

本发明涉及单机多线程异步任务处理技术，具体的说是涉及一种基于任务事件的异步多任务处理系统。

背景技术

在做手机工具类产品时，比如导出联系人、电子书、图片以及视频等信息时，该任务就包含了4个子任务，4个子任务都是异步任务，包含了给手机APP发送指令并且接收手机APP传回结果的过程，而发送和接收并不是同步的，此时，需要顺序处理这4个子任务，也就是一个任务处理完再执行下一个任务。此时，如果硬盘没空间，需要中途暂停以便释放完空间后能继续执行导出任务。因此，就需要一个能对任务进行控制并打包处理的系统。本发明就是为了解决这个问题而构思出一个新的技术方案。

现有的技术线程池只能单纯的并发处理任务，并不能按照指定的子任务顺序执行，或者对子任务进行暂停或取消子任务的执行，另外，现有技术中，处理模块不能异步处理任务，往往只能一直执行到结束。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种基于任务事件的异步多任务处理系统。设计该异步多任务处理系统的目的就是解决子任务控制的难题，让任务变得可控制，子任务能异步执行，从而节省计算资源，让业务处理更加清晰简单。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，包括：

任务模块，其为一个执行单元，不同的任务模块对应不同的任务ID；

任务包模块，含有多个任务，其为一个任务的集合；

任务事件模块，其由至少一个所述任务包模块组成的工作事务；

任务调度器模块，用于管理任务模块的状态和任务模块的切换，其串行的任务模块只在一个线程里执行；

任务线程池模块，其分配线程用于执行任务函数，任务模块执行完之后线程回归任务线程池模块下次继续使用；

所述异步多任务处理系统包括以下处理方法，该处理方法包括以下步骤：

S1-创建一个任务事件,并且创建一个任务包，并把任务包添加到任务事件里，把业务分为n个子任务,定义好任务执行的函数，之后把任务顺序添加到任务包里；

S2-获得唯一任务调度器，调用函数以执行任务事件，任务事件放到任务事件模块的队列里，等到线程池有空余线程，线程池再执行该任务事件的第一个任务；

S3-执行完第一个任务后，任务通知任务调度器已经完成任务，之后所述任务调度器开始查询后续任务，并把后续任务提交到任务线程池里等待执行；

S4-任务执行函数需要等待异步处理结果时，所述函数先返回，此过程不通知任务调度器，任务执行函数已等到结果返回时，通过所述任务ID查询到所属的任务，之后任务获取结果并通知任务调度器以便能继续执行；

S5-一个任务事件包含多个任务包时，所述任务调度器会根据不同的任务包让任务线程池分发到不同的线程处理，并随着任务包执行完通知到任务调度器，任务调度器判断任务包已经全部完成，最后再执行任务结束处理函数；

S6-任务执行过程中，需要暂停任务，任务调度器通过暂停任务事件来暂停所有的子任务，通过设置任务的状态为暂停，从而让正在执行的线程在执行到检查点后判断任务状态；

当任务状态为暂停时，挂起当前线程，并通知任务调度器；

当任务接收到所有正在执行的任务暂停消息，就调用任务暂停处理函数；

S7-任务需要继续执行时，任务调度器通过更改任务状态，并发送通知让正在挂起的线程能继续执行；

S8-需要中断任务事件时，任务调度器设置正在执行的任务状态为停止，正在执行的任务执行到检查点时，判断是停止状态，任务就会退出线程处理，并通知任务调度器，任务调度器接收到所有任务停止消息，再调用任务结束停止处理函数。

进一步的，所述任务模块的信息包括有任务状态、任务类型、任务数据、任务数据长度以及任务执行函数。

进一步的，所述任务包模块为树形结构。

进一步的，工作事务包括暂停、继续和停止操作，该任务事件模块是为了完成一项操作而存在的原子单元；

当工作事务模块启动暂停、继续和停止中的一项操作时，其对应的任务包模块也全部相应的启动暂停、继续和停止中的一项操作。

进一步的，还包括任务执行逻辑种类，该任务逻辑种类包括：

串行多任务，任务创建之后放入任务包，之后任务调度器执行任务包里的任务,任务调度器把任务放入；

任务线程池执行，任务函数执行结束后，任务通知任务调度器更改任务状态；

并行多任务，创建能并行处理的任务，放入不同的任务包，之后把任务包交由任务调度器进行并行处理；

每个任务包处理完后，通知任务调度器，任务调度器记录执行完成的任务包，并行任务包处理完成后触发任务事件完成处理函数；

任务暂停、继续；需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包。

进一步的，任务状态包括：

失败继续类型，任务调度器会从任务包里取出下一个任务继续处理；

失败停止类型，该任务停止后，任务调度器会停止处理下一个任务，直到最后的任务处理完；

整个任务包处理完成状态，能够触发任务事件完成处理函数。

进一步的，需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包的具体操作是：

任务调度器先查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件，设置该任务包所属的线程本地变量状态为暂停；

当正在执行的任务在经过检查点时发现暂停标记，那么挂起线程；

当继续执行这个任务事件时，任务调度器查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件的，并对这些线程进行唤醒。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明解决子任务控制的难题，让任务变得可控制，子任务能异步执行，从而节省计算资源，让业务处理更加清晰简单。任务包和任务的树形结构和关系类似文件夹和文件的关系，同级的任务包可以并发执行，而任务只能顺序执行。

一个任务调度器进行任务、任务包和任务事件的全局控制。

任务线程池是专门用于执行任务的多线程池模型。

任务是串行的，任务包是并行的，根据业务场景需要任务是同步执行或异步执行。

任务调度器能够对任务事件进行控制、暂停、继续和停止的操作。

附图说明

图1为本发明异步多任务处理系统的5个模块的相互作用原理框图。

图2为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S1原理图。

图3为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S2原理图。

图4为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S3原理图。

图5为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S4原理图。

图6为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S5原理图。

图7为本发明异步多任务处理系统处理方法步骤S6-S8原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1，本发明的具体结构如下：

请参照附图1，本发明的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，包括：

任务模块，其为一个执行单元，不同的任务模块对应不同的任务ID；

任务包模块，含有多个任务，其为一个任务的集合；

任务事件模块，其由至少一个所述任务包模块组成的工作事务；

任务调度器模块，用于管理任务模块的状态和任务模块的切换，其串行的任务模块只在一个线程里执行；

任务线程池模块，其分配线程用于执行任务函数，任务模块执行完之后线程回归任务线程池模块下次继续使用。

本实施例的一种优选技术方案：所述任务模块的信息包括有任务状态、任务类型、任务数据、任务数据长度以及任务执行函数。

本实施例的一种优选技术方案：所述任务包模块为树形结构。

实施例2：

本发明的异步多任务处理系统包括以下处理方法，该处理方法包括以下步骤：

S1-创建一个任务事件,并且创建一个任务包，并把任务包添加到任务事件里，把业务分为n个子任务,定义好任务执行的函数，之后把任务顺序添加到任务包里；【如图2所示】。

S2-获得唯一任务调度器，调用函数以执行任务事件，任务事件放到任务事件模块的队列里，等到线程池有空余线程，线程池再执行该任务事件的第一个任务；【如图3所示】。

S3-执行完第一个任务后，任务通知任务调度器已经完成任务，之后所述任务调度器开始查询后续任务，并把后续任务提交到任务线程池里等待执行；【如图4所示】。

S4-任务执行函数需要等待异步处理结果时，所述函数先返回，此过程不通知任务调度器，任务执行函数已等到结果返回时，通过所述任务ID查询到所属的任务，之后任务获取结果并通知任务调度器以便能继续执行；【如图5所示】。

S5-一个任务事件包含多个任务包时，所述任务调度器会根据不同的任务包让任务线程池分发到不同的线程处理，并随着任务包执行完通知到任务调度器，任务调度器判断任务包已经全部完成，最后再执行任务结束处理函数；【如图6所示】。

S6-任务执行过程中，需要暂停任务，任务调度器通过暂停任务事件来暂停所有的子任务，通过设置任务的状态为暂停，从而让正在执行的线程在执行到检查点后判断任务状态；

当任务状态为暂停时，挂起当前线程，并通知任务调度器；

当任务接收到所有正在执行的任务暂停消息，就调用任务暂停处理函数；【如图7所示】。

S7-任务需要继续执行时，任务调度器通过更改任务状态，并发送通知让正在挂起的线程能继续执行；【如图7所示】。

S8-需要中断任务事件时，任务调度器设置正在执行的任务状态为停止，正在执行的任务执行到检查点时，判断是停止状态，任务就会退出线程处理，并通知任务调度器，任务调度器接收到所有任务停止消息，再调用任务结束停止处理函数。【如图7所示】。

4.根据权利要求1所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，工作事务包括暂停、继续和停止操作，该任务事件模块是为了完成一项操作而存在的原子单元；

当工作事务模块启动暂停、继续和停止中的一项操作时，其对应的任务包模块也全部相应的启动暂停、继续和停止中的一项操作。

本实施例的一种优选技术方案：本发明还包括任务执行逻辑种类，该任务逻辑种类包括：

串行多任务，任务创建之后放入任务包，之后任务调度器执行任务包里的任务,任务调度器把任务放入；

任务线程池执行，任务函数执行结束后，任务通知任务调度器更改任务状态；

并行多任务，创建能并行处理的任务，放入不同的任务包，之后把任务包交由任务调度器进行并行处理；

每个任务包处理完后，通知任务调度器，任务调度器记录执行完成的任务包，并行任务包处理完成后触发任务事件完成处理函数；

任务暂停、继续；需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包。

本实施例的一种优选技术方案：任务状态包括：

失败继续类型，任务调度器会从任务包里取出下一个任务继续处理；

失败停止类型，该任务停止后，任务调度器会停止处理下一个任务，直到最后的任务处理完；

整个任务包处理完成状态，能够触发任务事件完成处理函数。

本实施例的一种优选技术方案：需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包的具体操作是：

任务调度器先查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件，设置该任务包所属的线程本地变量状态为暂停；

当正在执行的任务在经过检查点时发现暂停标记，那么挂起线程；

当继续执行这个任务事件时，任务调度器查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件的，并对这些线程进行唤醒。

本发明解决在处理一个任务里，需要完成多个关联有序的子任务，并且能把子任务进行暂停，继续，停止的模型，这样任务的处理变得能够控制；能用多线程技术进行多个非有序子任务并发处理以节省任务处理时间；最后就是重点解决异步任务的处理，比如任务逻辑代码并不是同步知道结果的，需要等待远程业务处理的结果反馈才能继续执行下一个任务。

综上所述，本发明解决子任务控制的难题，让任务变得可控制，子任务能异步执行，从而节省计算资源，让业务处理更加清晰简单。任务包和任务的树形结构和关系类似文件夹和文件的关系，同级的任务包可以并发执行，而任务只能顺序执行。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，包括：

任务模块，其为一个执行单元，不同的任务模块对应不同的任务ID；

任务包模块，含有多个任务，其为一个任务的集合；

任务事件模块，其由至少一个所述任务包模块组成的工作事务；

任务调度器模块，用于管理任务模块的状态和任务模块的切换，其串行的任务模块只在一个线程里执行；

任务线程池模块，其分配线程用于执行任务函数，任务模块执行完之后线程回归任务线程池模块下次继续使用；

所述异步多任务处理系统包括以下处理方法，该处理方法包括以下步骤：

S1-创建一个任务事件,并且创建一个任务包，并把任务包添加到任务事件里，把业务分为n个子任务,定义好任务执行的函数，之后把任务顺序添加到任务包里；

S2-获得唯一任务调度器，调用函数以执行任务事件，任务事件放到任务事件模块的队列里，等到线程池有空余线程，线程池再执行该任务事件的第一个任务；

S3-执行完第一个任务后，任务通知任务调度器已经完成任务，之后所述任务调度器开始查询后续任务，并把后续任务提交到任务线程池里等待执行；

S4-任务执行函数需要等待异步处理结果时，所述函数先返回，此过程不通知任务调度器，任务执行函数已等到结果返回时，通过所述任务ID查询到所属的任务，之后任务获取结果并通知任务调度器以便能继续执行；

S5-一个任务事件包含多个任务包时，所述任务调度器会根据不同的任务包让任务线程池分发到不同的线程处理，并随着任务包执行完通知到任务调度器，任务调度器判断任务包已经全部完成，最后再执行任务结束处理函数；

S6-任务执行过程中，需要暂停任务，任务调度器通过暂停任务事件来暂停所有的子任务，通过设置任务的状态为暂停，从而让正在执行的线程在执行到检查点后判断任务状态；

当任务状态为暂停时，挂起当前线程，并通知任务调度器；

当任务接收到所有正在执行的任务暂停消息，就调用任务暂停处理函数；

S7-任务需要继续执行时，任务调度器通过更改任务状态，并发送通知让正在挂起的线程能继续执行；

S8-需要中断任务事件时，任务调度器设置正在执行的任务状态为停止，正在执行的任务执行到检查点时，判断是停止状态，任务就会退出线程处理，并通知任务调度器，任务调度器接收到所有任务停止消息，再调用任务结束停止处理函数。

2.根据权利要求1所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，所述任务模块的信息包括有任务状态、任务类型、任务数据、任务数据长度以及任务执行函数。

3.根据权利要求1所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，所述任务包模块为树形结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，工作事务包括暂停、继续和停止操作，该任务事件模块是为了完成一项操作而存在的原子单元；

当工作事务模块启动暂停、继续和停止中的一项操作时，其对应的任务包模块也全部相应的启动暂停、继续和停止中的一项操作。

5.根据权利要求1所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，还包括任务执行逻辑种类，该任务逻辑种类包括：

串行多任务，任务创建之后放入任务包，之后任务调度器执行任务包里的任务,任务调度器把任务放入；

任务线程池执行，任务函数执行结束后，任务通知任务调度器更改任务状态；

并行多任务，创建能并行处理的任务，放入不同的任务包，之后把任务包交由任务调度器进行并行处理；

每个任务包处理完后，通知任务调度器，任务调度器记录执行完成的任务包，并行任务包处理完成后触发任务事件完成处理函数；

任务暂停、继续；需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包。

6.根据权利要求5所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于：任务状态包括：

失败继续类型，任务调度器会从任务包里取出下一个任务继续处理；

失败停止类型，该任务停止后，任务调度器会停止处理下一个任务，直到最后的任务处理完；

整个任务包处理完成状态，能够触发任务事件完成处理函数。

7.根据权利要求5所述的一种基于任务事件的异步多任务处理系统，其特征在于，需要暂停某个任务事件时，任务调度器会暂停这个事件所属的所有任务包的具体操作是：

任务调度器先查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件，设置该任务包所属的线程本地变量状态为暂停；

当正在执行的任务在经过检查点时发现暂停标记，那么挂起线程；

当继续执行这个任务事件时，任务调度器查询所有正在执行的线程有哪些是属于该任务事件的，并对这些线程进行唤醒。

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