perl多线程使用

原文来自:博客园（华夏35度）http://www.cnblogs.com/zhangchaoyang 作者:Orisun

<<=========================threads===========================>>

#!/usr/bin/perl

use threads ('yield',

            'stack_size' => 64*4096,

            'exit' => 'threads_only',

            'stringify');

 

sub start_thread {

   my @args = @_;

   print('Thread started: ', join(' ', @args), " ");

}

 

##创建线程的方法

# my $thr = threads->create('func_name', ...);

# my $thr = threads->create(sub { ... }, ...);

# my $thr = threads->create(&func, ...);

# The "->new()" method is an alias for "->create()".

my $thr = threads->create('start_thread', 'argument1', 'argument2');     #通过create创建线程。返回线程实例

$thr->join();                #等待线程结束

threads->create(sub { print("I am a thread "); })->join();                   #创建一个线程，没有返回值。那这个线程实例如何访问呢？

 

my $thr2 = async { foreach (@ARGS) { print"$_ "; } };                              #通过async使用匿名子例程创建线程

$thr2->join();

if (my $err = $thr2->error()) {

   warn("Thread error: $err ");

}

 

# 在隐式的列表环境中调用thread

my $thr3 = threads->create(sub { return (qw/a b c/); });

# 在显式的列表环境中调用thread

my $thr4 = threads->create({'context' => 'list'},

                         sub { return (qw/a b c/); });

# 由于创建线程时使用的子例程返回的是列表，所以这里的join函数返回的也是列表

my @results = $thr3->join();

print "@results ";

# 把线程从主线程中分离出来

# $thr->detach();        ##报错：Cannot detach a joined thread,因为$thr已经调用过join()

$thr4->detach();     ##

$tid = $thr4->tid();

print "线程4ID：$tid ";

 

# Get a thread's object

$thr6 = threads->self();

$thr7 = threads->object($tid);

 

# Get a thread's ID

$tid = threads->tid();

$tid = "$thr7";     #根据线程实例获得线程ID

 

# 给其他线程一个运行的机会

threads->yield();

yield();

 

# 返回未分离的线程列表

my @threads = threads->list();

my $thread_count = threads->list();

 

my @running = threads->list(threads::running);

my @joinable = threads->list(threads::joinable);

 

# 判断两个线程是相同

if ($thr4 == $thr2) {

   print "thread4 equals to thread2. ";

}

 

# 管理线程栈大小

$stack_size = threads->get_stack_size();

$old_size = threads->set_stack_size(32*4096);

 

# Create a thread with a specific context and stack size

my $thr5 = threads->create({ 'context'    => 'list',

                           'stack_size' => 32*4096,

                           'exit'       => 'thread_only' },

                         &start_thread);

 

# Get thread's context

my $wantarray = $thr->wantarray();

print $wantarray," ";

 

# Check thread's state

if ($thr5->is_running()) {

   sleep(1);

}

if ($thr5->is_joinable()) {

   $thr5->join();

}

 

# Send a signal to a thread

$thr5->kill('SIGUSR1');

 

# Exit a thread

threads->exit();                                    

 

<<=========================Thread========================>>

$thread = Thread->new(&start_sub)

$thread = Thread->new(&start_sub,@args)

start_sub指定线程要执行的子例程，args是传给子例程的参数。

lock  VARIABLE

给变量加锁，直到锁超出范围。给变量加锁只影响到lock函数的调用--即一个线程lock var1后，另一个线程再调用lovk var1时线程就会阻塞，但lock  VARIABLE并不影响正常的对变量的访问。

如果锁往的是一个容器（如哈希或数组），那么其中的每一个元素并没有全部被锁住。比如一个线程中调用lock  @arr，在另一个线程中调用lock $arr[3]时并不会阻塞。

async  BLOCK;

async函数创建并返回一个线程实例，该线程要执行的代码全在BLOCK中，这里BLOCK是个匿名子例程，所以其后一定加分号。

Thread->self

返回调用Thread->self函数的线程实例。

Thread->list

返回non-joined和non-detached线程实例。

cond_waitLOCKED_VARIALBLE

cond_signal  LOCKED_VARIALBLE

cond_broadcast  LOCKED_VARIALBLE

上面3个函数主要用于线程问同步，都以一个已加锁的变量作为输入参数。当一个线程调用cond_wait后阻塞自己；当一个线程发出cond_broadcast后所有阻塞的线程得救；当一个线程发出cond_signal后只有一个阻塞的线程得救，至于是哪一个由系统内部决定。当然只有LOCKED_VARIALBLE参数相同时才为一组，大家才可以在一起玩同步。

yield

把CPU控制权交给另外一个线程，至于是哪个线程依赖于当时的运行环境。

join

等待一个线程结束并返回该线程结束时的返回值。

detach

分离的线程不允许被join。

equal

判断两个线程是否相同。

tid

返回线程的tid。tid是递增的，main线程的tid为0。

done

判断线程是否已经结束。

下面这3个函数在5005threads中还可以用，但是在ithreads中已经不可用了。

lock(&sub)　　　　eval　　　　flags

<<============================threads::shared============================>>

默认下数据都是线程私有的，新创建的线程获得已有变量的一份私有拷贝。threads::shared用于在线程之间共享数据结构，可共享的数据类型只有6种，标量数据、数组、散列、以及它们的引用。

声明共享变量：

my ($scalar, @array, %hash);             

share($scalar);             

share(@array);           

 share(%hash);

share函数返回共享的值，这通常是一个引用。

也可以在编译时标记变量为共享变量：

my ($var, %hash, @array) :shared;

my ($var, %hash, @array) :shared;

             my $bork;

 

             # Storing scalars

             $var = 1;

             $hash{'foo'} = 'bar';

             $array[0] = 1.5;

 

             # Storing shared refs

             $var = %hash;

             $hash{'ary'} = @array;

             $array[1] = $var;

 

             # 不能把非共享变量的引赋给一个共享变量，下面这3句是错误的

             #   $var = $bork;                    # ref of non-shared variable

             #   $hash{'bork'} = [];               # non-shared array ref

             #   push(@array, { 'x' => 1 });       # non-shared hash ref

shared_clone REF

 my $obj = {'foo' => [qw/foo bar baz/]};           

 bless($obj, 'Foo');             

my cpy=sharedclone(obj); 

# Object status (i.e., the class an object is blessed into) is also  cloned.           

print(ref($cpy), " ");         # Outputs 'Foo'

对于克隆空的数组或散列，下面用法是等价的：

var = &share([]);   # Same asvar = shared_clone([]);             

var = &share({});   # Same asvar = shared_clone({});

is_shared VARIABLE

判断变量是否为共享变量，如果是则返回变量的内部ID（类似于refaddr函数），如果不是返回undef。

如果is_shared参数是数组或散列，它并不检查容器中的元素是否为共享变量。如下

my %hash :shared;

             if (is_shared(%hash)) {

                 print("\%hash is shared ");

             }

 

             $hash{'elem'} = 1;

             if (is_shared($hash{'elem'})) {                          ##返回undef

                 print("$hash{'elem'} is in a shared hash ");

             }

 lock VARIABLE

不能对容器内部的变量进行加锁：

 my %hash :shared;             

$hash{'foo'} = 'bar';           

 #lock($hash{'foo'});          # Error           

 lock(%hash);                  # Works

cond_wait VARIABLE

cond_signal VARIABLE

cond_broadcast VARIABLE

这3个函数就不说了，跟threads里的一样。

cond_wait CONDVAR, LOCKVAR

当有其他线程signal第一个参数变量CONDVAR时，第二个参数变量LOCKVAR被解锁。

cond_timedwait VARIABLE, ABS_TIMEOUT       

cond_timedwait CONDVAR, ABS_TIMEOUT, LOCKVAR

如果signal未到达，而timeout了，同样会把变量解锁。

#  创建一个共享的'Foo' object

      my $foo :shared = shared_clone({});

      bless($foo, 'Foo');

 

      # 创建一个共享的 'Bar' object

      my $bar :shared = shared_clone({});

      bless($bar, 'Bar');

 

      # 把'bar' 放到 'foo'里面

      $foo->{'bar'} = $bar;

 

      # 通过线程重新bless the objects

      threads->create(sub {

          # Rebless the outer object

          bless($foo, 'Yin');

 

          # 不能直接 rebless the inner object

          #bless($foo->{'bar'}, 'Yang');

 

          # 重新取回然后 rebless the inner object

          my $obj = $foo->{'bar'};

          bless($obj, 'Yang');

          $foo->{'bar'} = $obj;

 

      })->join();

 

      print(ref($foo),          " ");    # Prints 'Yin'

      print(ref($foo->{'bar'}), " ");    # Prints 'Yang'

      print(ref($bar),          " ");    # Also prints 'Yang'

注意：如果你还想使用threads，那么你必须在"use threads::shared"之前就"use threads"，否则会报告异常。

如果你把一个数组、散列或它们的引用share以后，那么容器中的元素都会丢失。

my @arr = qw(foo bar baz);

        share(@arr);

        # @arr is now empty (i.e., == ());

 

        # Create a 'foo' object

        my $foo = { 'data' => 99 };

        bless($foo, 'foo');

 

        # Share the object

        share($foo);        # Contents are now wiped out

        print("ERROR: $foo is empty ")

            if (! exists($foo->{'data'}));

所以正确的做法是你应该先把一个空的容器share，然后再往里面添加元素。

<<========================Thread::Semaphore=============================>>

use Thread::Semaphore;

           my $s = Thread::Semaphore->new();

           $s->down();   # P操作

           # The guarded section is here

           $s->up();     # V操作

 

           # Decrement the semaphore only if it would immediately succeed.

           if ($s->down_nb()) {

               # 邻界区在此

               $s->up();

           }

 

           # 强制降低信号量即使他成为负数

           $s->down_force();

 

           # 创建信号量时指定·初始值

           my $s = Thread::Semaphore->new($initial_value);

           $s->down($down_value);

           $s->up($up_value);

           if ($s->down_nb($down_value)) {

               ...

               $s->up($up_value);

           }

           $s->down_force($down_value);

<<===========================Thread::Queue===================================>>

直接看程序是学习语言的快速方法，注释得很清楚：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

use strict;            use warnings;              use threads;            use Thread::Queue;              my $q = Thread::Queue->new();    # 创建一个空的线程队列              # Worker线程            my $thr = threads->create(sub {                                        while (my $item = $q->dequeue()) {                                            #处理$item                                        }                                     })->detach();              # 向线程发送 work            $q->enqueue($item1, ...);                # 计算队列中有多少项            my $left = $q->pending();              # 非阻塞地出队            if (defined(my $item = $q->dequeue_nb())) {                # 处理 $item            }              # 获取队列中的第2项，注意并没有进行出几队操作            my $item = $q->peek(1);              # 在队头后面插入两个元素            $q->insert(1, $item1, $item2);              # 提取队列中的最后两个元素            my ($item1, $item2) = $q->extract(-2, 2);

上面代码中出现过的函数我就不介绍了。

下面的数据类型可以放入队列：
普通标题数据;

标量引用;

数组引用;

哈希引用;

以上对象的组合。

my @ary = qw/foo bar baz/;         

 q->enqueue(@ary); 　　　　##copy the elements 'foo', 'bar' and 'baz' from @ary intoq。

而对于共享变量，是它的引用进入队列，而没有发生元素的深复制。

my @ary :shared = qw/foo bar baz/;

           $q->enqueue(@ary);

 

           my $obj = &shared({});

           $$obj{'foo'} = 'bar';

           $$obj{'qux'} = 99;

           bless($obj, 'My::Class');

           $q->enqueue($obj);

->new()　　　　##创建新队列

->new(LIST)　　##创建队列时压入元素

->enqueue(LIST)　　　　#入队

->dequeue()　　　　#从队中取出一个元素

->dequeue(COUNT)　　　　#从队中取出COUNT个元素，如果COUNT大于队列长度，则阻塞，下面的方法不会阻塞。

->dequeue_nb()       

->dequeue_nb(COUNT)

->pending()

返回队列中元素的个数。

{

      lock($q);   # 销往队列，以防止其他线程中修改和删除队列元素

      my $item = $q->peek();

      if ($item ...) {

          ...

      }

  }

  # 离开块之后，队列变量自动解锁

->peek()　　　　　　#取出队首元素，并没有出险

->peek(INDEX)　　　　#取出指定下标的队列元素，INDEX为负数时是从队尾开始数起

->insert(INDEX,LIST)　　　　#在指定的位置上插入一组元素，队首元素的INDEX为0

->extract()

->extract(INDEX)       

->extract(INDEX, COUNT)

删除并返回指定的元素。

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