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            飯中淹的避難所~~~~~

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            volatile修飾,表示一個(gè)變量不進(jìn)行寄存器優(yōu)化,每次使用必須從內(nèi)存中讀取。

            在兩個(gè)線程間通信的時(shí)候,使用這個(gè)修飾,可以減少對鎖的依賴。這意味著降低死鎖的機(jī)會(huì),提高效率。

            我們假設(shè)存在兩個(gè)線程,A和B。我們在A和B之間建立兩條通道,A到B的通道和B到A的通道。

            每個(gè)通道都有兩個(gè)狀態(tài),當(dāng)前有貨和當(dāng)前沒貨。這個(gè)狀態(tài)用volatile來修飾,并確保它的寫操作是原子操作。

            我們先考慮A到B的通道,考慮通一個(gè),另一個(gè)通道就反方向建立起來就可以了。

            在A到B的通道中:
              - A來檢查通道的狀態(tài),是否是當(dāng)前沒貨。如果是,就把貨放到通道里,然后修改通道狀態(tài)為當(dāng)前有貨。
              - B來檢查通道的狀態(tài),是否是當(dāng)前有貨。如果是,就把貨從通道里取出,然后修改通道狀態(tài)為當(dāng)前沒貨。

            以上兩個(gè)步驟因?yàn)槭窃贏、B兩個(gè)線程內(nèi)同步進(jìn)行的,所以沒有標(biāo)注順序號。


            用上面的步驟,不論貨有多大,多么復(fù)雜。他們的讀寫操作都被這個(gè)修飾為volatile的狀態(tài)給限制在他們應(yīng)該在的那個(gè)線程。

            通過分析,我們總結(jié)出一個(gè)無鎖通信的結(jié)論:用volatile的狀態(tài)檢查和原子操作的狀態(tài)修改,隔離數(shù)據(jù)讀寫。

            雖然現(xiàn)在只是在兩個(gè)線程間進(jìn)行通信,不過這個(gè)結(jié)論,卻可以應(yīng)用到多個(gè)線程同時(shí)參與的環(huán)境。


            posted on 2010-05-05 19:42 飯中淹 閱讀(2316) 評論(11)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 數(shù)據(jù)算法分析

            評論

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-05 20:25 shbooom
            檢查,置位是兩個(gè)原子操作,所以還是不安全  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-05 21:05 飯中淹
            @shbooom
            不會(huì),這是絕對安全的。
            檢查成功后,置位權(quán)就在自己手中了,所以不存在不安全的情況。
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            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 09:23 fcc
            無鎖編程沒這么簡單吧?樓主你想象的情況太理想化了,A線程生產(chǎn)出來一個(gè)貨物,接下來B線程就消費(fèi)一個(gè)貨物??墒钱?dāng)通道中已經(jīng)有貨還沒消費(fèi)掉,A線程又生產(chǎn)出來了怎么辦?一、丟棄;二、等待B消費(fèi)完當(dāng)前貨物,然后放入通道中;三、讓通道貨物為一個(gè)容器,通道狀態(tài)依然在有貨狀態(tài)下A線程直接修改貨物容器。都是有問題的。方法一不適應(yīng)絕大多數(shù)需求。方法二意味著低效。方法三意味著有可能兩個(gè)線程同時(shí)寫一個(gè)容器,絕對線程不安全。如果容器本身是線程安全的,那倒也行??墒侨萜魇蔷€程安全的意味著鎖在容器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了,依然不是無鎖編程。以上是我的考慮,如有不周,請指教。  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 10:32 飯中淹
            @fcc
            無鎖編程確實(shí)沒有這么簡單。
            這個(gè)例子,你仔細(xì)看每一句話,其實(shí)說的是你第二種方法。也就是互相等待的方法。低效是肯定的。
            這個(gè)是第一部分,從簡單的開始說起,慢慢的深入進(jìn)去。
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            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 11:27 愛飯盒
            不是低效的問題,是僅一個(gè)標(biāo)識位不能做到同步,要做到同步,需要指令支持檢查置位做為一個(gè)原子操作。好像有cpu支持的。比如checkAndSet(flag)調(diào)用做為一個(gè)原子操作。否則就存在如下亂序。
            if(A.check_flag() == 1 )
            {
            //線程A被掛起。
            //線程B:if(B.check_flag() == 1) 此時(shí)也是為真,B.set_flag(0); 消耗掉資源,resource--;
            //線程A被喚醒,
            //線程A:A.set_flag(0);消耗資源. resource--;此時(shí)資源其實(shí)已經(jīng)被消耗過了,A仍然可以去消耗。
            //B.set_flag(1);
            }
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            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 12:13 飯中淹
            @愛飯盒
            請你認(rèn)真看清楚,我就不解釋了。  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 12:21 陳昱(CY)
            那個(gè)通道狀態(tài)“是否有貨”實(shí)際就是鎖,確實(shí)沒有同步起來  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 12:33 小時(shí)候可靚了
            嗯,這個(gè)方案還是可以滴。。
            許多項(xiàng)目的源碼里也有用到。。
            但他們同樣提供了帶鎖的方案。

            估計(jì)這種簡單的無鎖有些局限,至于具體原因不知道。

            先頂一個(gè)。希望你下一篇寫得更高深!  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 12:49 bygreen
            樓主最好實(shí)現(xiàn)個(gè)測試代碼,測試通過才行  回復(fù)  更多評論
              

            # re: 無鎖線程通信(1)[未登錄] 2010-05-06 13:25 cppexplore
            如果不考慮線程wait和signal的問題,僅僅是讀寫問題,不加鎖可行,我覺得前提是:
            (1)只有兩個(gè)線程參與,存在point_r 讀指針和point_w 寫指針 兩個(gè)變量。
            (2)只有讀數(shù)據(jù)線程 寫變量point_r , 只有寫數(shù)據(jù)線程 寫變量 point_w 。寫就是一個(gè)變量的寫操作只在一個(gè)線程內(nèi)進(jìn)行,其他線程只讀。

            原子性操作不能借助語言層面的volatile實(shí)現(xiàn),必須借助基于硬件的基本原語完成。最近常說的lock_free編程,具體實(shí)現(xiàn)是spin_lock,基于CAS原語實(shí)現(xiàn),是因?yàn)闆]有借助內(nèi)核態(tài)的鎖而著稱。

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            # re: 無鎖線程通信(1) 2010-05-06 15:13 飯中淹
            @cppexplore
            本篇文章序號(1)  回復(fù)  更多評論
              

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