Ice筆記--C++線程與并發（小結）

C++線程與并發(Ice3.4.2)

概述

Ice伺服器是多線程模型的。在涉及資源的通路和操作的時候将要考慮同步通路機制。

Ice線程庫提供了一些與線程有關的抽象：

互斥體，遞歸互斥體，讀寫遞歸互斥體，監控器，一個線程抽象，允許開發者建立，控制，銷毀線程。

1.互斥體（The Mutex Class）

1.1）互斥體的定義

IceUtil::Mutex類提供了簡單的非遞歸互斥機制，其定義如下：

[cpp]

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1. namespaceIceUtil {  
2. enum
3. class
4. public:  
5.         Mutex();  
6.         Mutex(MutexProtocol p);  
7.         ~Mutex();  
8. void lock() const; /*lock 函數嘗試擷取互斥體。如果互斥體已經鎖住，它就會挂起發出調用的線程（calling thread），直到互斥體變得可用為止*/
9. bool tryLock() const;/*trylock函數嘗試擷取互斥體。如果互斥體未被鎖住則傳回true,否則直接傳回false*/
10. void unlock() const;   /*嘗試解除互斥體的加鎖*/
11. typedef
12. typedef
13. };  

1.2）使用互斥類

假設有一個FileSystem類和write的函數如下：

[cpp]

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1. #include<IceUtil/Mutex.h>
2. namespaceFilesystem {  
3. class FileI : virtual public
4. virtual public
5. public:  
6. // ...
7. private:  
8.             Lines _lines;  
9. //互斥鎖
10.   };  
11. // ...
12. }  
13. void Filesystem::FileI::write(const Filesystem::Lines &text,const
14. {  
15.   _fileMutex.lock();  
16.   _lines = text;  
17. //if(somecondition)return ;
18.   _fileMutex.unlock();  
19. }  

      然而這種加入互斥機制的方法并不好，例如對互斥體加鎖了但在函數傳回時并沒有實作解鎖操作，這種情況下就引發死鎖情況。

      是以我們建議使用Ice提供的兩個助手類Lock和TryLock,如下：

[cpp]

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1. voidSomeClass::someFunction(/* params here... */)  
2. {  
3. // 對mutex對象加鎖
4. // Lots of complexcode here...
5. if
6. return;       // No problem
7.        }  
8. //...
9. } // 此處調用Mutex類對象的析構函數，同時會解除互斥鎖的加鎖狀态。

2.遞歸互斥體（The C++ RecMutex Class）

上面所介紹的互斥體是非遞歸性質的，也就是說他們不能被多次加鎖，即使是已經擁有該所的線程也不行。這樣會給一些情況帶來不便

[cpp]

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1. IceUtil::Mutex_mutex;  
2. void
3. {  
4.       IceUtil::Mutex::Lock lock(_mutex);  
5. // ...
6. }  
7. void
8. {  
9.     IceUtil::Mutex::Locklock(_mutex);  
10. // Deadlock!
11. // ...
12. }  

         為了解決這個問題，Ice同樣也提供了遞歸互斥鎖，如下示例：

[cpp]

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1. #include <IceUtil/RecMutex.h>
2. IceUtil::RecMutex _mutex; // Recursive mutex
3. void
4. {  

[cpp]

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1. //如果該互斥體已被其他線程加鎖，那麼該線程将會被挂起
2. // ...
3. }  
4. void
5. {  
6.        IceUtil::RecMutex::Lock lock(_mutex);  
7. // Fine
8. //...
9. }  

3. 讀寫遞歸互斥體（The RWRecMutex Class）

由于遞歸互斥體無論是在讀取還是寫操作的情況下，都是将其并發線程通路序列化。但是讀取資源的線程并不會修改所通路的内容；是以讓多個讀取線程并行擁有互斥體，而同一時刻隻能有一個寫入的線程擷取互斥體。

下面是該讀寫互斥類的定義：

[cpp]

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1. namespaceIceUtil {  
2. class
3. public:  
4. void readLock() const;  
5. bool tryReadLock() const;  
6. bool timedReadLock(const Time&) const;  
7. void writeLock() const;  
8. bool tryWriteLock() const;  
9. bool timedWriteLock(const Time&) const;  
10. void unlock() const;  
11. void upgrade() const;  
12. bool timedUpgrade(const Time&) const;  
13. typedef
14.                typedefTryRLockT<RWRecMutex> TryRLock;  
15. typedef
16.                typedefTryWLockT<RWRecMutex> TryWLock;  
17.       };  
18. }  

4.定時鎖

讀寫鎖提供了一些可使用逾時的成員函數。等待的時間量是通過IceUtil::Time類的執行個體指定的。

5.監控器(The Monitor)

     5.1 Monitor類定義

       Monitor類在IceUtil::Monitor中定義，如下所示：

[cpp]

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1. namespace
2. template <class
3. class
4. public:  
5. void lock() const;  
6. void unlock() const;  
7. bool tryLock() const;  
8. void wait() const;  
9. bool timedWait(constTime&) const; //這個函數挂起調用它的線程，直到指定的時間流逝.如果在逾時之前喚醒被挂起的線程，
10. //這個調用就傳回true；否則傳回false。
11. void
12. void
13.                    typedefLockT<Monitor<T> > Lock;  
14.                    typedefTryLockT<Monitor<T> > TryLock;  
15.          };  
16. }