三種典型的數(shù)據(jù)流風(fēng)格

§ Batch Sequential (批處理)

§ Pipe-and-Filter (管道-過濾器)

§ Process Control(過程控制，3.7)

批處理風(fēng)格：

直觀結(jié)構(gòu)

批處理風(fēng)格-基本定義

§每個處理步驟是一個獨(dú)立的程序

§每一步必須在前一步結(jié)束后才能開始

§數(shù)據(jù)必須是完整的，以整體的方式傳遞

§典型應(yīng)用:

–傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理

–程序編譯/CASE(computer aided software engineering)工具

批處理風(fēng)格-基本構(gòu)成

§基本組件：獨(dú)立的應(yīng)用程序

§連接件：某種類型的媒質(zhì)(magnetic tape)

§表達(dá)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：連接件定義了相應(yīng)的數(shù)據(jù)流圖

§每一步驟必須在前一步驟完全結(jié)束之后方能開始

程序：#include <iostream>

#include<fstream>

using namespace std;

bool writeFile(constchar* strPath,char strConcern[],int length)

{

??? ofstream outfile;

??? outfile.open(strPath,ios::app);

??? if(!outfile)

??? {

??????? cerr<<"openerror!"<<endl;

??????? return false;

??? }

??? outfile.write(strConcern,length);

??? outfile.close();

??? return true;

}

bool ReadFile(constchar * strPath,char strConcern[],int length)

{

??? ifstream infile;

??? infile.open(strPath,ios::binary);

??? if(!infile)

??? {

??????? cerr<<"openerror"<<endl;

??????? return false;

??? }

??? while(!infile.eof())

??? {

??????? infile.read(strConcern,length);

??? }

??? return true;

}

bool factory1()

{

???? char?str[20]="helloworld";

???? charstrpath[20]="E:\\text1.txt";

???? bool b=writeFile(strpath,str,sizeof(str));

???? if(!b)

???? {

???????? return false;

???? }

???? return true;

}

bool factory2()

{

??? char str[20];

??? char strpath[20]="E:\\text1.txt";

??? bool b=ReadFile(strpath,str,sizeof(str));

??? cout<<str<<endl;

??? cout<<str<<endl;

??? charstrpath1[20]="E:\\text2.txt";

??? boolbw=writeFile(strpath1,str,sizeof(str));

??? bw=writeFile(strpath1,"第二道工序",sizeof(str));

??? if(!b||!bw)

??? {

??????? return false;

??? }

??? return true;

}

int main()

{

??? char strpath[40]="E:\\text2.txt";

??? char str[20];

??? bool b1=factory1();

??? bool b2=factory2();

??? bool b=ReadFile(strpath,str,sizeof(str));

??? if(b&&b1&&b2)

??? {

?

??????? cout<<str<<endl;

??? }

??? //cout << "Hello world!"<< endl;

return 0;

?

管道過濾器風(fēng)格：

組件：過濾器，處理數(shù)據(jù)流

–一個過濾器封裝了一個處理步驟

–數(shù)據(jù)源點(diǎn)和數(shù)據(jù)終止點(diǎn)可以看作是特殊的過濾器過濾器對輸入流進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，處理后的結(jié)果在輸出端流出。§每個組件都有輸入/輸出集合，組件在輸入處讀取數(shù)

據(jù)流，經(jīng)過內(nèi)部處理，在輸出處生成數(shù)據(jù)流。

連接件：管道，連接一個源和一個目的過濾器

–轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流

–數(shù)據(jù)可能是ASCII字符形成的流連接件位于過濾器之間，起到信息流的導(dǎo)管的作

用，被稱為管道。接件就象是數(shù)據(jù)流傳輸?shù)墓艿?#xff0c;將一個過濾器的輸出傳到另一過濾器的輸入。

管道過濾器優(yōu)點(diǎn)：由于每個組件的行為不受其他組件的影響，整個系統(tǒng)的行為易于理解

§系統(tǒng)中的組件具有良好的隱蔽性和高內(nèi)聚、低耦合的特點(diǎn)；

–支持軟件復(fù)用：

?允許設(shè)計(jì)者將整個系統(tǒng)的輸入/輸出行為看成是

多個過濾器的行為的簡單合成；

?只要提供適合在兩個過濾器之間傳送的數(shù)據(jù)，任何兩個過濾器都可被連

接起來；

–系統(tǒng)維護(hù)和增強(qiáng)系統(tǒng)性能簡單：

?新的過濾器可以添加到現(xiàn)有系統(tǒng)中來，

舊的可以被改進(jìn)的過濾器替換掉；

允許對一些如吞吐量、死鎖等屬性的分析；

§支持并行執(zhí)行：

–每個過濾器是作為一個單獨(dú)的任務(wù)完成，因此可與

其它任務(wù)并行執(zhí)行。

管道-過濾器風(fēng)格的缺點(diǎn)：

§通常導(dǎo)致進(jìn)程成為批處理的結(jié)構(gòu)

–這是因?yàn)殡m然過濾器可增量式地處理數(shù)據(jù)，但它們

是獨(dú)立的，所以設(shè)計(jì)者必須將每個過濾器看成一個

完整的從輸入到輸出的轉(zhuǎn)換；

§不適合處理交互的應(yīng)用

–當(dāng)需要增量地顯示改變時，這個問題尤為嚴(yán)重；

處理兩個獨(dú)立但又相關(guān)的數(shù)據(jù)流是可能會遇到困難

§在數(shù)據(jù)傳輸上沒有通用的標(biāo)準(zhǔn)，每個過濾器都增加

了解析和合成數(shù)據(jù)的工作，這樣就導(dǎo)致了系統(tǒng)性能

下降，并增加了編寫過濾器的復(fù)雜性。

–絕大部分處理時間消耗在格式轉(zhuǎn)換上（需要對數(shù)據(jù)傳

輸進(jìn)行特定的處理時，會導(dǎo)致對于每個過濾器的解析

輸入和格式化輸出要做更多的工作，帶來系統(tǒng)復(fù)雜性

的上升）

過濾器與批處理比較：

程序：管道-過濾器軟件體系結(jié)構(gòu)

（1）在dos提示符下輸入下面的命令：

dir | more

使得當(dāng)前目錄列表在屏幕上逐屏顯示。

dir的輸出的是整個目錄列表，它不出現(xiàn)在屏幕上而是由于符號“|”的規(guī)定，成為下一個命令more的輸入，more命令則將其輸入一屏一屏地顯示，成為命令行的輸出。

（2）Java I/O流中的管道流類PipedInputStream和PipedOutputStream可以方便地實(shí)現(xiàn)管道-過濾器體系結(jié)構(gòu)，這兩個類的實(shí)例對象要通過connect方法連接。

下面程序的功能是sender發(fā)送“Hello,receiver! I`m sender”給receiver，然后receiver接受后顯示出來并且在前面加上“the following is from sender”的信息。管道流內(nèi)部在實(shí)現(xiàn)時還有大量的對同步數(shù)據(jù)的處理，管道輸出流和管道輸入流執(zhí)行時不能互相阻塞，所以一般要開啟獨(dú)立線程分別執(zhí)行，順便復(fù)習(xí)了多線程操作。

import java.io.*;

import java.util.*;

public class TestPiped{

public static void main(String [] args){

sender s = new sender();

receiver r = new receiver();

???????PipedOutputStream out = s.getOut();

???????PipedInputStream in = r.getIn();

??? ????try{

????????????in.connect(out);

????????????s.start();

????????????r.start();

???????}catch(Exception e){

????????????e.printStackTrace();

???????}

??? }

}

?

class sender extends Thread {

???PipedOutputStream out = new PipedOutputStream();

??? publicPipedOutputStream getOut(){

????????return out;

??? }

???public void run() {

?? ???????String str = "Hello,receiver ! I`msender\n";

?????????try {

???????????????out.write(str.getBytes());

???????????????out.close();

?? ???????}catch(Exception e) {

???????????????e.printStackTrace();

?????????}

??? }

}

?

class receiver extends Thread {

???PipedInputStream in = new PipedInputStream();

???public PipedInputStream getIn() {

??????return in;

??? }

???public void run(){

???????byte [] buf = new byte[1024];

???????try {

????????????int len = in.read(buf);

????????????System.out.println("the following is from sender:\n"+newString(buf,0,len));

????????????in.close();

???????}catch(Exception e) {

????????????e.printStackTrace();

???????}

? ??}

}

程序的執(zhí)行結(jié)果：

??? thefollowing is from sender:

Hello,receiver ! I`m sender

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的批处理与管道-过滤器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。