关于消息循环的问题答案

【问题标题】：Question about message loop关于消息循环的问题
【发布时间】：2011-05-08 07:23:34
【问题描述】：

有个问题困扰了我很久。

短版：

Windows 消息循环的工作模式是什么？

详细版本：

当我们启动一个 Windows 应用程序（不是控制台应用程序）时，我们可以通过鼠标或键盘与它进行交互。应用程序从它的消息队列中检索代表我们运动的各种消息。 Windows 负责收集我们的操作并将消息正确地输入此队列。但这种情况不是意味着 Windows 必须无限式地运行吗？

我认为 Windows 调度程序 应该一直在运行。它可能会在预定义的时间间隔被时间中断调用。当调度器被时间中断触发时，它将当前线程切换到下一个待处理线程。单个线程只有在计划运行时才能通过GetMessage() 获取其消息。

我想知道如果只有一个 Windows 应用程序在运行，这个应用程序会不会有更多机会收到它的消息？

更新 - 1（2010 年 11 月 22 日上午 9:59）

这是我的最新发现：

根据 Chapter 7 Section: Thread Priorities

...例如，如果您的进程' 主线程调用 GetMessage() 和系统发现没有消息待定，系统暂停您的 porcess 的线程，放弃线程时间片的剩余部分，并立即将 CPU 分配给另一个等待线程。

如果 GetMessage 没有消息显示检索，进程的主要线程保持挂起，永远不会分配给一个 CPU。然而，当一个消息被放置在线程的排队，系统知道线程不应再被挂起如果没有，则将线程分配给 CPU 更高优先级的线程需要执行。

我目前的理解是：

为了让系统知道何时将消息放入线程的队列中，我可以想到两种可能的方法：

1 - 集中式方法：系统负责始终检查每个线程的队列。甚至该线程也因缺少消息而被阻止。如果有任何消息可用，系统会将该线程的状态更改为可调度。但在我看来，这种检查可能会给系统带来真正的负担。

2 - 分布式方法：系统不会检查每个线程的队列。当线程调用GetMessage，发现没有消息可用时，系统只会将该线程的状态改为阻塞状态，不再可调度。并且将来无论谁将消息放入阻塞线程的队列中，都是这个“谁”（不是系统）负责将线程的状态从阻塞到 ready （或任何状态）。 所以这个线程被系统取消了调度的资格，并被其他人重新获得了GetMessage的资格。系统关心的只是调度 runable 线程。系统并不关心这些可调度线程来自哪里。这种方法将避免方法一的负担，从而避免可能的瓶颈。

其实这里的重点是，线程的状态是怎么变化的？我不确定它是否真的是一个 分布式范式，如方法 2 所示，但它会是一个不错的选择吗？

【问题讨论】：

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标签： windows multithreading operating-system

【解决方案1】：

我想知道是否只有一个 Windows 应用程序正在运行，这会应用程序有更多机会获得它留言？

是的，可能，但我认为你可能错过了一个关键点。从队列中提取消息是一个阻塞调用。使用的数据结构通常称为阻塞队列。出队操作旨在在队列为空时自愿让出当前线程的执行。线程可以使用各种不同的方法保持停止，但在这种情况下，线程很可能使用内核级机制保持在等待状态。一旦给出队列有可用项目的信号，线程可能会进入就绪状态，调度程序将开始分配其公平的 CPU 份额。换句话说，如果该应用程序没有待处理的消息，那么它只是处于空闲状态，消耗接近于零的 CPU 时间。

【讨论】：

感谢您的帖子。我已将我的评论添加到 Ringding 的回复中。我很好奇阻塞队列是如何实现的？ 在我看来，即使有阻塞队列，也必须有人始终监控队列。否则，谁知道有什么东西入队了？这不是意味着某种繁忙的轮询吗？
你肯定问对了问题。老实说，我不知道内核级别的阻塞机制是如何工作的。但是，如果我要在应用程序级别创建一个阻塞设备，我会结合使用慢轮询技术和一个 API，该 API 会导致线程产生其时间片。轮询将足够频繁以在几毫秒内做出响应，但足够慢以消耗接近零的 CPU 时间。同样，内核级机制可能使用完全不同的策略。知道它是什么会很有趣吧？

【解决方案2】：

应用程序在其消息循环中调用GetMessage()。如果消息队列为空，则该进程将阻塞，直到另一条消息可用。因此，GetMessage 是一种进程告诉 Windows 它目前无事可做的方式。

【讨论】：

感谢您的回复。那么“块”逻辑是如何实现的呢？我想知道正在执行 GetMessage() 的线程是否只是忙于循环轮询消息，直到它被操作系统安排走？
补充一点：这是某种自旋锁吗？
@smwikipedia：它被安排走了。操作系统内核有多种阻塞方法，只有当锁在很短的时间内被释放时才会使用自旋锁，这对 GetMessage 来说没有意义，因为它可能需要几分钟或几小时才能到达特定进程的下一条消息.

【解决方案3】：

您运行的线程越少（时间片被安排给线程，而不是进程），任何单个应用程序从其队列中提取消息的机会就越大。实际上，这与 Windows 消息无关；所有多线程都是如此；运行的相同或更高优先级的线程越多，任何线程获得的时间片就越少。

除此之外，我不确定您真正要问的是什么...

【讨论】：

感谢您的回复。我稍后会细化我的问题。