读写锁实现例子
在这个例子中,我们讨论了如何使用读写锁(Read-Write Lock)来实现多线程环境中的并发访问控制。读写锁是一种高级的同步机制,它允许多个线程同时读取共享资源,但只允许一个线程进行写操作。这在数据读取远比写入频繁的情况下可以显著提高系统的性能。 读写锁的核心在于它的两个主要方法:`ReadLock()` 和 `WriteLock()`。在读写锁实现的例子中,`CRWMutex` 类是读写锁的实现类,它包含了一些辅助类 `RLock` 和 `WLock` 用于简化读写锁的获取和释放过程。 `RLock` 类是一个读锁助手,它在构造时调用 `CRWMutex` 的 `ReadLock()` 方法获取读锁,并在析构时调用 `Unlock()` 松开锁。类似地,`WLock` 类用于获取写锁。 在 `CRWMutex` 类中,有几个关键的成员变量: 1. `m_iCntR`: 记录读操作的总次数。 2. `m_iCntRding`: 记录当前正在进行的读操作数量。 3. `m_iCntW`: 记录写操作的总次数。 4. `m_iMaxReadLock`: 限制同时进行的读操作的最大数量,防止过多的读操作影响写操作的执行。 5. `m_oCondR` 和 `m_oCondW`: 两个条件变量,用于线程间的同步和等待。 `CRWMutex` 类的 `ReadLock()` 和 `WriteLock()` 方法是实现读写锁的关键。在 `ReadLock()` 中,线程首先增加 `m_iCntR` 表示有新的读请求,然后通过循环检查是否可以获取读锁。如果无法获取(即有写操作正在进行或者达到最大读操作限制),则线程会等待在 `m_oCondR` 上。当满足获取读锁的条件时,增加 `m_iCntRding` 并打印相关信息。 `WriteLock()` 方法同样增加写操作计数 `m_iCntW`,然后进入循环检查是否可以立即获取写锁。如果当前有读写操作正在进行,则线程会在 `m_oCondW` 上等待,直到所有读写操作完成。 此外,`CRWMutex` 类还包含了一些辅助方法如 `TestReadLock()` 和 `IsActived()` 用于检查是否可以安全地获取读锁或写锁。`TestReadLock()` 检查是否存在写操作或读操作数量是否超过限制,而 `IsActived()` 判断是否有读写操作正在进行。 总结起来,这个例子展示了如何使用读写锁来实现线程安全的共享资源访问。通过使用读写锁,我们可以优化多线程程序的性能,尤其是在读操作远多于写操作的场景下。在实际应用中,可以根据系统的需求调整读锁的最大数量限制,以平衡读写操作的性能和公平性。