互斥类—Mutex
Mutex是互斥类,用于多线程访问同一个资源的时候,保证一次只有一个线程能访问该资源。在《Windows核心编程》①一书中,对于这种互斥访问有一个很形象的比喻:想象你在飞机上如厕,这时卫生间的信息牌上显示“有人”,你必须等里面的人出来后才可进去。这就是互斥的含义。
下面来看Mutex的实现方式,它们都很简单。
(1)Mutex介绍
其代码如下所示:
[-->Thread.h::Mutex的声明和实现]
- inline Mutex::Mutex(int type, const char* name) {
- if (type == SHARED) {
- //type如果是SHARED,则表明这个Mutex支持跨进程的线程同步。
- //以后我们在Audio系统和Surface系统中会经常见到这种用法。
- pthread_mutexattr_t attr;
- pthread_mutexattr_init(&attr);
- pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
- pthread_mutex_init(&mMutex, &attr);
- pthread_mutexattr_destroy(&attr);
- } else {
- pthread_mutex_init(&mMutex, NULL);
- }
- }
- inline Mutex::~Mutex() {
- pthread_mutex_destroy(&mMutex);
- }
- inline status_t Mutex::lock() {
- return -pthread_mutex_lock(&mMutex);
- }
- inline void Mutex::unlock() {
- pthread_mutex_unlock(&mMutex);
- }
- inline status_t Mutex::tryLock() {
- return -pthread_mutex_trylock(&mMutex);
- }
关于Mutex的使用,除了初始化外,最重要的是lock和unlock函数的使用,它们的用法如下:
要想独占卫生间,必须先调用Mutex的lock函数。这样,这个区域就被锁住了。如果这块区域之前已被别人锁住,lock函数则会等待,直到可以进入这块区域为止。系统保证一次只有一个线程能lock成功。
当你“方便”完毕,记得调用Mutex的unlock以释放互斥区域。这样,其他人的lock才可以成功返回。
另外,Mutex还提供了一个trylock函数,该函数只是尝试去锁住该区域,使用者需要根据trylock的返回值来判断是否成功锁住了该区域。
注意 以上这些内容都和Raw API有关,不了解它的读者可自行学习相关知识。在Android系统中,多线程也是常见和重要的编程手段,务必请大家重视。Mutex类确实比Raw API方便好用,不过还是稍显麻烦。
(2)AutoLock类 是定义在Mutex内部的一个类,它其实是一帮“懒人”搞出来的,为什么这么说呢?先来看看使用Mutex有多麻烦:
显示调用Mutex的lock。
在某个时候记住要调用该Mutex的unlock。
以上这些操作都必须一一对应,否则会出现“死锁”!在有些代码中,如果判断分支特别多,你会发现unlock这句代码被写得比比皆是,如果稍有不慎,在某处就会忘了写它。有什么好办法能解决这个问题吗?终于有人想出来一个好办法,就是充分利用了C++的构造和析构函数,只需看一看AutoLock的定义就会明白。代码如下所示:
[-->Thread.h Mutex::Autolock声明和实现]
- class Autolock {
- public:
- //构造的时候调用lock。
- inline Autolock(Mutex& mutex) : mLock(mutex) { mLock.lock(); }
- inline Autolock(Mutex* mutex) : mLock(*mutex) { mLock.lock(); }
- //析构的时候调用unlock。
- inline ~Autolock() { mLock.unlock(); }
- private:
- Mutex& mLock;
- };
AutoLock的用法很简单:
在使用xlock的地方,定义一个AutoLock,如 Mutex::Autolock autoLock(xlock)。
由于C++对象的构造和析构函数都是自动被调用的,所以在AutoLock的生命周期内,xlock的lock和unlock也就自动被调用了,这样就省去了重复书写unlock的麻烦,而且lock和unlock的调用肯定是一一对应的,这样就绝对不会出错。