26. 단일 송신 큐의 Head-of-Line 블로킹 (대량 전송이 시급 패킷을 막음)

// 시나리오: 한 TCP 연결 위에 여러 논리 채널을 다중화(multiplex)한다.
//   - High  : 이동/피격 등 실시간 상태 갱신 — 작고 지연에 민감.
//   - Normal: 채팅/알림 등.
//   - Bulk  : 월드 스냅샷/인벤토리 전체 동기화 — 수백 KB~수 MB, 지연 비민감.
// 모든 채널의 전송은 "하나의 송신 큐"를 거쳐 송신 스레드가 소켓으로 흘려보낸다.
//
// 요구사항:
//   - 시급(High) 패킷은 대량(Bulk) 전송이 진행 중이어도 빠르게 나가야 한다(틱 지연 최소).
//   - 한 연결 안의 공정성: 대량 전송이 다른 트래픽을 굶기면 안 된다.
//
// 과제: (A)(B) 를 중심으로, 큰 Bulk 메시지가 큐에 끼었을 때 그 뒤에 들어온
//       High 패킷의 전송 지연이 어떻게 되는지 분석하고, 송신 스케줄링의 수정안을 제시하라.

#include <cstdint>
#include <vector>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <atomic>

enum class Channel { High, Normal, Bulk };

struct OutMessage {
    Channel channel;
    std::vector<std::uint8_t> payload;
};

// 소켓 전송을 흉내 낸 함수: 주어진 바이트를 모두 보낼 때까지 블로킹.
static void write_all(const std::uint8_t* data, std::size_t len);

class SessionSender {
public:
    // 어떤 채널이든 같은 큐에 도착 순서대로 넣는다.
    void enqueue_send(OutMessage msg) {
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lk(mu_);
            queue_.push(std::move(msg));                  // (A)
        }
        cv_.notify_one();
    }

    void send_loop() {
        while (running_.load()) {
            OutMessage msg;
            {
                std::unique_lock<std::mutex> lk(mu_);
                cv_.wait(lk, [&] { return !queue_.empty() || !running_.load(); });
                if (!running_.load()) return;
                msg = std::move(queue_.front());
                queue_.pop();
            }
            // 꺼낸 메시지를 끝까지 다 보낸 뒤에야 다음 메시지로 넘어간다.
            write_all(msg.payload.data(), msg.payload.size());   // (B)
        }
    }

    void stop() { running_.store(false); cv_.notify_all(); }

private:
    std::mutex mu_;
    std::condition_variable cv_;
    std::queue<OutMessage> queue_;
    std::atomic<bool> running_{true};
};

// (데모용 정의: 실제로는 ::send 루프)
static void write_all(const std::uint8_t*, std::size_t) {}

int main() {
    SessionSender s;
    s.enqueue_send({Channel::Bulk, std::vector<std::uint8_t>(2 * 1024 * 1024, 0)}); // 2MB
    s.enqueue_send({Channel::High, std::vector<std::uint8_t>(32, 1)});              // 작은 시급 패킷
    s.stop();
    return 0;
}