线程同步精要
发布时间 2023-09-01 19:54:46作者: stu--wy
- 并发编程有两种基本模型：message passing & shared memory。
- 线程同步的四项原则：
- 首要原则是最低限度的共享对象，减少需要同步的场合，一个对象能不暴露给别的线程就不要暴露，如果要暴露，优先考虑immutable对象，实在不行才暴露可修改的对象，并用同步措施来充分保护它。
- 其次是使用高级的并发编程构件，如TaskQueue，Producer-Comsumer Queue，CountDownLatch等等。
- 最后不得已必须使用底层同步原语时，只用不可重入的互斥器和条件变量，慎用读写锁，不要用信号量。
- 除了使用atomic整数之外，不自己编写lock-free代码，也不要用“内核级”同步原语。不凭空猜测“哪种做法性能更好”，比如spin lock vs mutex。
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使用互斥器的原则：用RALL手法封装mutex的创建，销毁，加锁，解锁这四个操作，只用不可重入的mutex，不手工调用lock()和unlock()函数，一切交给栈上的Guard对象的构造和析构函数负责。Guard的生命期正好等于临界区，Scoped Locking。在每次构造Guard对象的时候，思考一路上（调用栈上）已经持有的锁，防止因加锁顺序不同而导致死锁。次要原则：不使用跨进程的mutex，进程间通信只用TCP sockets。
- 只用不可重入的mutex。
- 条件变量的使用：
- 必须和mutex一起使用，条件变量的表达式的读写需受此mutex保护
- 在mutex已上锁的时候才能调用wait()。
- 把判断条件变量和wait放到while循环中。
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互斥器和条件变量构成了多线程编程的全部必备同步原语，用它们即可完成任何多线程同步任务，二者不能相互替代。
- 不要用读写锁和信号量
- 线程安全的singleton实现用pthread_once_t来保证执行一次实例化操作。
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我提倡正确加锁而不是自己编写lock-free算法，很多人误认为用锁会让程序变慢，其实真正影响程序性能的不是锁，而是锁争用。
- 关于race condition ，chatgpt给出了延迟析构等解决构想，采用的是条件变量和mutex的协作。