shell多线程(2)之基于管道实现并发

在shell脚本里批量执行程序是比较常见的方式，如果程序很多，每个执行时间比较长，则顺序执行需要花费大量的时间。

此时并发就成为我们考虑的方向。

上篇《shell多线程》中我们已经简单实现了基于for循环的并发，可以显著提高工作效率；

缺点是CPU的核心不是无限的，如果全部占用，则会影响系统的正常运行。

这个时候我们就考虑利用linux系统的管道来进行最大并发数的管控。

1.举例：

一个厕所有10个蹲位，如果100个人来使用，则势必形成竞争，这时管理员给每个蹲位一个锁和一把钥匙，先来的人拿钥匙开锁开始使用；

蹲位全部占满后后面的人等待，当有一个蹲位空出，则交出钥匙给等待队列中的第一个人，如此循环，直到等待队列为空。

2.文件描述符

管道具有存一个读一个，读完一个就少一个，没有则阻塞，放回的可以重复取，这正是队列特性，解决这个问题的关键就是文件描述符了。

3. mkfifo /tmp/fd1     

创建有名管道文件exec 3<>/tmp/fd1，创建文件描述符3关联管道文件，这时候3这个文件描述符就拥有了管道的所有特性，还具有一个管道不具有的特性：无限存不阻塞，无限取不阻塞，而不用关心管道内是否为空，也不用关心是否有内容写入引用文件描述符： &3可以执行n次echo >&3 往管道里放入n把钥匙

4.完整代码

#!/bin/bash

[ -e /tmp/fd1 ] || mkfifo /tmp/fd1 #创建有名管道
exec 3<>/tmp/fd1                   #创建文件描述符，以可读（<）可写（>）的方式关联管道文件，这时候文件描述符3就有了有名管道文件的所有特性
rm -rf /tmp/fd1                    #关联后的文件描述符拥有管道文件的所有特性,所以这时管道文件可以删除，我们留下文件描述符来用就可以
for ((i=1;i<=10;i++))
do
        echo >&3                   #&3代表引用文件描述符3，这条命令代表往管道里面放入了一个"令牌"，文件描述符可以使用0/1/2/225之外的其他数字，这几个已被占用
done
 
for ((i=1;i<=100;i++))
do
read -u3                           #代表从管道中读取一个令牌
{
        sleep 1  #sleep 1用来模仿执行一条命令需要花费的时间（可以用真实命令来代替）
        echo 'success'$i       
        echo >&3                   #代表我这一次命令执行到最后，把令牌放回管道
}&
done
wait
 
exec 3<&-                       #关闭文件描述符的读
exec 3>&-                       #关闭文件描述符的写

4.由于从前写的脚本大部分都是以方法的形式存在的，所以想要落地就需要对上面的脚本做一些修改，保证每次循环都会执行一个方法

t1Fun(){
echo 1
}
t2Fun(){
echo 2
}
t3Fun(){
echo 3
}
t4Fun(){
echo 4
}
[ -e /tmp/fd1 ] || mkfifo /tmp/fd1
exec 3<>/tmp/fd1
rm -rf /tmp/fd1
for ((i=1;i<5;i++))
do
    echo >&3
done

for ((i=1;i<=4;i++))
do 
read -u3
{
    sleep 1
    if [ $i -eq 1 ];then
        t1Fun
    elif [ $i -eq 2 ];then
        t2Fun
    elif [ $i -eq 3 ];then
        t3Fun
    else
        t4Fun
    fi
    echo >&3
}&
done 
wait

exec 3<&-
exec 3>&-