如何防止客戶端-伺服器架構中非同步寫入作業的交錯？

避免async_write 呼叫中的交錯

在客戶端-伺服器架構中，維護async_write 呼叫的順序對於確保資料完整性關重要。當多個客戶端快速發送訊息時，就會出現此問題，導致後續的 async_write 操作交織在一起。

解決方案：為每個客戶端排隊

要解決此問題，建議使用每個客戶端的傳出佇列。佇列充當訊息的緩衝區，確保訊息按照正確的順序處理和發送。

工作原理

1. 客戶端接收到訊息時，伺服器將其放入客戶端的傳出佇列中。
2. 噹噹前訊息的 async_write 操作完成時，伺服器檢查佇列大小。
3. 如果佇列非空，則啟動新的 async_write 操作以傳送佇列中的下一則訊息。
4. 如果佇列為空，伺服器等待下一則訊息到達。

程式碼範例

以下程式碼示範了帶有傳出佇列的伺服器實作：

class Connection {
public:
    // ...
    void write(const std::string& message) {
        _strand.post([this, message] { writeImpl(message); });
    }

private:
    void writeImpl(const std::string& message) {
        _outbox.push(message);
        if (_outbox.size() > 1) return;
        write();
    }

    void write() {
        const std::string& message = _outbox.front();
        async_write(_socket, buffer(message), _strand.wrap(
            [this, err, bytesTransferred] { writeHandler(err, bytesTransferred); }));
    }

    void writeHandler(const std::error_code& error, size_t bytesTransferred) {
        _outbox.pop_front();
        handle error or send next message if the queue is not empty.
    }

private:
    boost::asio::strand _strand;
    std::deque<std::string> _outbox;
};

關鍵點：

• 關鍵點
• 每個客戶端都有自己的傳出佇列，受保護boost::asio::io_service::strand。

write() 方法負責將訊息排隊並觸發非同步傳送操作。

writeHandler() 方法處理非同步 async_write 完成並管理透過採用這些措施，伺服器有效地避免了 async_write 的交錯呼叫，確保每個客戶端的訊息正確排序。

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