用Pro*C開發多線程應用程序
2024-07-21 02:39:18
供稿：網友
（注：本文來自PRo*C/C++ Precompiler Programmer's Guide Release 8.1.5）
假如你的操作系統不支持線程，本文暫不適合你。本文包含以下幾個部分：
n 什么是多線程？
n Pro*C中的運行時上下文
n 運行時上下文的使用模式
n 多線程應用程序的用戶接口
n 多線程例子
一．什么是多線程？
一個多線程的應用程序中，線程運行在共享的地址空間里。線程是在進程內部執行的“輕量”級子進程，它們共享代碼段和數據段，但是有自己的程序計數器、寄存器和堆棧。全局變量和靜態變量在線程之間是共享的，因此通常需要在程序中使用某種互斥機制來治理線程對這些變量的訪問，互斥體Mutexes就是用來保證數據完整性的同步裝置。
有關互斥體的更多討論，參看多線程編程方面的文章。
Proc*C編譯器通過以下方式支持開發多線程的Oracle應用程序(在支持線程的平臺上)：
n 用一個命令行編譯選項來產生線程安全的代碼
n 用內嵌的SQL語句和指令支持多線程
n 線程安全的Lib庫和其他客戶端Lib庫
注重：也許你的平臺支持某個非凡的線程包，但還是需要查看Oracle有關平臺的文檔，看看Oracle是否支持它。
二．Pro*C中的運行時上下文
為了在線程和數據庫連接之間建立松散的結合，Pro*C引入了一個概念runtime_context，我們稱之為運行時上下文。一個運行時上下文包含了以下資源和信息：
n 與數據庫服務器的連接
n 當前連接上使用的游標
n 內嵌的一些選項，如MODE，HOLD_CURSOR，RELEASE_CURSOR和 SELECT_ERROR
不僅僅是簡單的支持線程和連接之間的松散結合，Pro*C編譯器還答應開發人員在線程和運行時上下文之間建立松散的結合，Pro*C答應在程序里為運行時上下文定義一個句柄，通過這個句柄，運行時上下文可以在線程之間切換。
例如，一個交互式應用程序創建了線程T1，來執行一個查詢，并且返回了前10條記錄，然后T1終止。在用戶輸入了必須的數據之后，程序又創建了線程T2，并且把T1使用的運行時上下文傳給T2，這樣T2可以在同一個游標上獲取接下來10條的記錄。
三．運行時上下文的使用模式
下面是在多線程的Pro*C程序中使用運行時上下文的兩種可能模式：
n 多線程共享單個運行時上下文
n 多線程使用互相獨立的運行時上下文
不管采用哪種模式，不能在同一時刻多個線程共享同一個運行時上下文。假如兩個或兩個以上的線程在同一時刻試圖使用同一個運行時上下文，將會出現以下錯誤：SQL-02131: Runtime context in use。
1．多線程共享單個運行時上下文
2．多線程使用互相獨立的運行時上下文
四．多線程應用程序的用戶接口
Pro*C編譯器提供以下接口來支持多線程：
n 命令行選項，THREADS=YESNO
n 內嵌SQL語句和指令
n 線程安全的公共庫函數
1．THREADS選項
在proc預編譯命令行上指定THREADS=YES，Pro*C編譯器將保證產生的C代碼是線程安全的。假如指定了THREADS=YES，Pro*C將會檢查每個包含SQL執行語句的函數，是否指定了這些語句是在哪個運行時上下文中執行的，若沒有發現這類指定標識，編譯器就會返回錯誤。
2．內嵌SQL語句和指令
下列內嵌的SQL語句和指令用于支持多線程和運行時上下文的使用：
n EXEC SQL ENABLE THREADS；
n EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE :context_var；
n EXEC SQL CONTEXT USE {:context_var/DEFAULT}；
n EXEC SQL CONTEXT FREE :context_var；
在以上SQL語句中，context_var是運行時上下文句柄，它必須被定義成sql_context類型：如sql_context context_var；
使用DEFAULT意味著接下來的SQL語句將使用默認的全局運行時上下文，直到另一條CONTEXT USE語句覆蓋它。
n EXEC SQL ENABLE THREADS
這條可執行SQL語句初始化支持多線程的進程。它必須是程序中第一條可執行的SQL語句。
n EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE
這條可執行SQL語句分配并初始化了一塊用于指向一個新的運行時上下文的內存，并返回標識該上下文的句柄變量，該變量必須聲明為sql_context類型。
n EXEC SQL CONTEXT USE
這條指令性語句告訴編譯器接下去執行的SQL語句將使用指定的運行時上下文，這里的運行時上下文必須在此前已經用CONTEXT ALLOCATE分配并初始化。
n EXEC SQL CONTEXT FREE
這條語句釋放了運行時上下文句柄指定的內存，并把它設置空值。
3．編程時要考慮的問題
盡管Oracle保證SQL庫是線程安全的，但是你還是有責任保證你的Pro*C代碼是為能在多線程下正確運行而設計的，例如，你必須考慮全局變量和靜態變量的。
另外，多線程要求對以下問題進行考慮：
n 把sqlca結構定義成線程安全的。典型的做法是在每個函數開始定義一個同名的局部變量。
n sqlda結構也和sqlca結構一樣處理。
n 把程序里的宿主變量定義成線程安全的。也就是說要小心處理程序里的全局變量和靜態變量。
n 避免同一時刻不同線程使用同一個運行時上下文。
五．多線程例子
下面的例子運行在Red Hat9和Oracle9上。程序目的是用兩個線程同時往一個表里插10000條記錄，每個線程都擁有自己的運行時上下文。
#include
#include
#include /* linux線程庫頭文件 */
#include "sqlca.h" /* Oracle頭文件 */
#define SQLCODE sqlca.sqlcode
static int insert_data( sql_context );
static int start();
int
main()
{
pthread_t tid1, tid2;
/* 創建兩個線程 */
if( pthread_create( &tid1,NULL,(void *)start,NULL ) ){
printf( "創建線程失敗!/n" );
exit(1);
}
if( pthread_create( &tid2,NULL,(void *)start,NULL ) ){
printf( "創建線程失敗!/n" );
exit(1);
}
/* 等待線程退出 */
if( pthread_join( tid1,NULL ) ){
printf( "等待線程結束失敗!/n" );
exit(1);
}
if( pthread_join( tid2,NULL ) ){
printf( "等待線程結束失敗!/n" );
exit(1);
}
exit(0);
}
int
start()
{
sql_context context;
strUCt sqlca sqlca; /* 需要在此定義一個局部的sqlca */
char uid[] = "dev/888888";
/* 以下SQL語句的執行順序不能更改 */
EXEC SQL ENABLE THREADS;
EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE :context;
EXEC SQL CONTEXT USE :context;
EXEC SQL CONNECT :uid;
if( SQLCODE < 0 ){
printf( "創建數據庫連接失敗,%d:%s/n", SQLCODE,sqlca.sqlerrm.sqlerrmc);
return -1;
}insert_data( context );
EXEC SQL COMMIT WORK RELEASE;
if( SQLCODE < 0 ){
printf( "斷開數據庫連接失敗!%d:%s/n", SQLCODE,sqlca.sqlerrm.sqlerrmc );
return -1;
}
EXEC SQL CONTEXT FREE :context;
return 0;
}
static int
insert_data( context )
sql_context context;
{
struct sqlca sqlca; /* 需要在此定義一個局部的sqlca */
char name[11];
int age;
int i;
strcpy( name, "test" );
age = 20;
EXEC SQL CONTEXT USE :context; /* 指定執行SQL語句的上下文 */
for( i=0; i<10000; i++ ){
EXEC SQL INSERT INTO table1 VALUES ( :name, :age );
if( SQLCODE < 0 ){
printf( "插入紀錄失敗!
%d:%s/n", SQLCODE, sqlca.sqlerrm.sqlerrmc );
return -1;
}
}
return 0;
}
