优先中断 | (软件轮询和菊花链)

程序员在编写应用程序时，经常会遇到需要同时处理多个事件的情况。在这种情况下，如果使用传统的轮询方式，程序将不可避免地产生延迟，影响用户体验。因此，我们需要使用一种更加高效的方式来处理这种场景，其中的一种方式就是“优先中断”。

什么是优先中断？

优先中断是一种处理多个事件的技术，它可以根据不同事件的优先级，动态地将CPU时间分配给不同的事件。

当有多个事件同时需要处理时，CPU会根据每个事件的优先级来选择要执行的事件。如果高优先级的事件到来，CPU会立即中断当前执行的任务，转而去处理高优先级的事件。在高优先级事件处理完成后，CPU会恢复当前执行的任务。

优先中断通常包括两种实现方式：软件轮询和菊花链。下面我们将对这两种实现方式进行详细介绍。

软件轮询

软件轮询是一种用于处理多个事件的技术，它通过循环不断地遍历所有事件，并根据事件的状态进行不同的处理。在软件轮询中，事件处理的优先级由事件在轮询列表中的位置来决定。

通常，软件轮询需要在程序的主循环中执行。主循环中反复调用轮询函数，判断每个事件的状态，并执行相应的操作。如果事件状态发生变化，一般会触发中断处理程序。

while True:
    for event in event_list:
        if event.status == 'ready':
            event.handle()

软件轮询的优点是实现简单，支持多种事件类型，可以在不同的时间段处理不同的事件。但是，如果事件较多或者事件处理时间较长时，轮询操作会占用大量CPU时间，导致程序性能下降。

菊花链

菊花链是一种通过链式调用实现优先级分配的方式，它将所有事件按照优先级分配到不同的链中。事件执行时，只需要在当前链中执行即可。

当一个事件需要处理时，菊花链会在当前链中查找在该事件之前的所有链，并将每个链上的事件执行完成后，再处理当前事件。这个过程就像一个菊花链一样，不断地扭曲和旋转。

class EventChain:
    def __init__(self, priority):
        self.priority = priority
        self.next = None
        self.events = []

    def add_event(self, event):
        if not event:
            return
        if event.priority > self.priority:
            event.handle()
        else:
            self.events.append(event)
    
    def handle(self):
        for event in self.events:
            event.handle()

        if self.next:
            self.next.handle()

class Event:
    def __init__(self, priority):
        self.priority = priority
    
    def handle(self):
        print('Handle event', self.priority)

当一个事件发生时，我们只需要将该事件添加到对应的菊花链中即可。最后，在主程序中我们只需要调用整个菊花链的处理函数即可。

event_chain1 = EventChain(1)
event_chain2 = EventChain(2)
event_chain3 = EventChain(3)

event1 = Event(1)
event2 = Event(2)
event3 = Event(3)
event4 = Event(2)
event5 = Event(1)

event_chain1.add_event(event1)
event_chain3.add_event(event2)
event_chain2.add_event(event3)
event_chain2.add_event(event4)
event_chain1.add_event(event5)

event_chain1.next = event_chain2
event_chain2.next = event_chain3

event_chain1.handle()

与软件轮询相比，菊花链可以更加高效地处理多个事件，由于事件只会在其对应的链中执行，因此不会占用过多的CPU时间。但是实现起来较为繁琐，并且只支持特定事件类型。同时，菊花链中链的数量过多也有可能导致性能下降。