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互斥锁设计,有效的避免死锁

时间:2015-08-19 10:45:26      阅读:131      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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下面一段摘自网络,我觉得这是非常好的。锁是理解非常有帮助。
“为什么要加锁?加锁是为了防止不同的线程訪问同一共享资源造成混乱。
打个例如:人是不同的线程,卫生间是共享资源。
你在上洗手间的时候肯定要把门锁上吧。这就是加锁,仅仅要你在里面。这个卫生间就被锁了,仅仅有你出来之后别人才干用。

想象一下假设卫生间的门没有锁会是什么样?

什么是加锁粒度呢?所谓加锁粒度就是你要锁住的范围是多大。


比方你在家上卫生间,你仅仅要锁住卫生间就能够了吧,不须要将整个家都锁起来不让家人进门吧,卫生间就是你的加锁粒度。
如何才算合理的加锁粒度呢?
事实上卫生间并不仅仅是用来上厕所的,还能够洗澡,洗手。这里就涉及到优化加锁粒度的问题。


你在卫生间里洗澡,事实上别人也能够同一时候去里面洗手,仅仅要做到隔离起来就能够。假设马桶,浴缸,洗漱台都是隔开相对独立的,实际上卫生间能够同一时候给三个人使用。当然三个人做的事儿不能一样。这样就细化了加锁粒度,你在洗澡的时候仅仅要关上浴室的门,别人还是能够进去洗手的。

假设当初设计卫生间的时候没有将不同的功能区域划分隔离开。就不能实现卫生间资源的最大化使用。这就是设计架构的重要性。”

从上述知道,有一种情况就是,当你进了卫生间,锁上了门,这时你从窗户逃走了,从而造成卫生间永远被锁住了。

这就是当中一种死锁。
因此能够设想的就是,当我们从卫生间出来的时候(不管正常出来,还是飞出来,...),都能把锁打开。其他人就能进来。

以下的代码就能实现这个功能。
metux.h

#ifndef MUTEX_LOCK_H
#define MUTEX_LOCK_H

#ifndef WIN32
#include <windows.h>
#endif

#ifdef __unix
#include <pthread.h>
#endif // __unix


class Mutex
{
public:
	Mutex();
	~Mutex();

	void Lock();

	void Unlock();

private:
	Mutex(const Mutex&);
	void operator=(const Mutex&);

#ifdef WIN32
	CRITICAL_SECTION m_mutex;
#endif // WIN32

#ifdef __unix
	pthread_mutex_t m_mutex;
#endif // __unix	
};


class MutexLock
{
public:
	explicit MutexLock(Mutex *mutex) :m_mutex(mutex)
	{
		m_mutex->Lock();
	};
	~MutexLock()
	{ 
		m_mutex->Unlock(); 
	};

private:
	// 不同意复制
	MutexLock(const MutexLock&);
	void operator=(const MutexLock&);

	Mutex *m_mutex;
};


#endif // !MUTEX_LOCK_H

mutex.cpp
#include "mutex.h"

Mutex::Mutex()
{
#ifdef WIN32
	InitializeCriticalSection(&m_mutex);
#endif
#ifdef __unix
	pthread_mutex_init(&m_mutex, NULL);
#endif // __unix
}

Mutex::~Mutex()
{
#ifdef WIN32
	DeleteCriticalSection(&m_mutex);
#endif
	
#ifdef __unix
	pthread_mutex_destroy(&m_mutex);
#endif // __unix
}

void Mutex::Lock()
{
#ifdef WIN32
	EnterCriticalSection(&m_mutex);
#endif
#ifdef __unix
	pthread_mutex_lock(&m_mutex);
#endif // __unix
}

void Mutex::Unlock()
{
#ifdef WIN32
	LeaveCriticalSection(&m_mutex);
#endif
#ifdef __unix
	pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
#endif // __unix
}


測试
Mutex mutex;

void MutexTest()
{
	MutexLock l(&mutex);
	static int  i = 0;
	printf("i = %d\n", i);
	++i;
}
原理就是,当MutexLock生命周期结束时,会调用析构函数,从而能够实现每次从卫生间出来都能够解锁。当然你能够在MutexText加入大括号({})来约束MetexLock的生命同期。从而减小锁的粒度。
这个设计不管是原理还是实现,还是蛮简单的。

前提是你有这方面的经验,才会想到这样的实现方法。



一年之后:
时间:20150611
近期想用C++ 11的里面的std::mutex取代原来须要定义各种系统的mutex,由于这样代码更加简洁。
上述设计是之前看LevelDB源代码学来,认为挺好,于是分享出来。而今天改动代码时候发现事实上能够用宏定义。
比如:
#define MUTEX_LOCK()	m_mutex.lock(); 	{

#define MUTEX_UNLOCK()	}	m_mutex.unlock();
假设,仅仅使用#define MUTEX_LOCK。没有使用MUTEX_UNLOCK,编译的时候肯定会报错。非常明显,没有MUTEX_UNLOCK。括号是不匹配的。曾经的方法是。假设你忘记了写大括号来控制锁的粒度。那么非常可能要到函数结束的时候才会解锁。如今的方法不存在这样的问题。
可是假设在MUTEX_LOCK 与 MUTEX_UNLOCK之间有return、goto等等待,毫无疑问,将是一个僵局。

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互斥锁设计,有效的避免死锁

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原文地址:http://www.cnblogs.com/yxwkf/p/4741258.html

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