多线程编程(多线程编程是什么意思)

Linux 多线程编程(二)2019-08-10

三种专门用于线程同步的机制:POSIX信号量,互斥量和条件变量.在Linux上信号量API有两组,一组是System V IPC信号量,即PV操作,另外就是POSIX信号量,POSIX信号量的名字都是以sem_开头.phshared参数指定信号量的类型,若其值为0,就表示这个信号量是当前进程的局部信号量,否则该信号量可以在多个进程之间共享.value值指定信号量的初始值,一般与下面的sem_wait函数相对应.其中比较重要的函数sem_wait函数会以原子操作的方式将信号量的值减一,如果信号量的值为零,则sem_wait将会阻塞,信号量的值可以在sem_init函数中的value初始化;sem_trywait函数是sem_wait的非阻塞版本;sem_post函数将以原子的操作对信号量加一,当信号量的值大于0时,其他正在调用sem_wait等待信号量的线程将被唤醒.这些函数成功时返回0,失败则返回-1并设置errno.生产者消费者模型:生产者对应一个信号量:sem_t producer;消费者对应一个信号量:sem_t customer;sem_init(&producer,2)----生产者拥有资源,可以工作;sem_init(&customer,0)----消费者没有资源,阻塞;在访问公共资源前对互斥量设置（加锁），确保同一时间只有一个线程访问数据，在访问完成后再释放（解锁）互斥量.互斥锁的运行方式:串行访问共享资源;信号量的运行方式:并行访问共享资源;互斥量用pthread_mutex_t数据类型表示，在使用互斥量之前，必须使用pthread_mutex_init函数对它进行初始化，注意，使用完毕后需调用pthread_mutex_destroy.pthread_mutex_init用于初始化互斥锁，mutexattr用于指定互斥锁的属性，若为NULL，则表示默认属性。除了用这个函数初始化互斥所外，还可以用如下方式初始化：pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。pthread_mutex_destroy用于销毁互斥锁，以释放占用的内核资源，销毁一个已经加锁的互斥锁将导致不可预期的后果。pthread_mutex_lock以原子操作给一个互斥锁加锁。如果目标互斥锁已经被加锁，则pthread_mutex_lock则被阻塞，直到该互斥锁占有者把它给解锁.pthread_mutex_trylock和pthread_mutex_lock类似，不过它始终立即返回，而不论被操作的互斥锁是否加锁，是pthread_mutex_lock的非阻塞版本.当目标互斥锁未被加锁时，pthread_mutex_trylock进行加锁操作；否则将返回EBUSY错误码。注意：这里讨论的pthread_mutex_lock和pthread_mutex_trylock是针对普通锁而言的，对于其他类型的锁，这两个加锁函数会有不同的行为.pthread_mutex_unlock以原子操作方式给一个互斥锁进行解锁操作。如果此时有其他线程正在等待这个互斥锁，则这些线程中的一个将获得它.三个打印机轮流打印:如果说互斥锁是用于同步线程对共享数据的访问的话,那么条件变量就是用于在线程之间同步共享数据的值.条件变量提供了一种线程之间通信的机制:当某个共享数据达到某个值时,唤醒等待这个共享数据的线程.条件变量会在条件不满足的情况下阻塞线程.且条件变量和互斥量一起使用，允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生.其中pthread_cond_broadcast函数以广播的形式唤醒所有等待目标条件变量的线程,pthread_cond_signal函数用于唤醒一个等待目标条件变量线程.但有时候我们可能需要唤醒一个固定的线程,可以通过间接的方法实现:定义一个能够唯一标识目标线程的全局变量,在唤醒等待条件变量的线程前先设置该变量为目标线程,然后采用广播的方式唤醒所有等待的线程,这些线程被唤醒之后都检查该变量以判断是否是自己.采用条件变量+互斥锁实现生产者消费者模型:阻塞队列+生产者消费者

什么是多线程编程

多线程编程技术是Java语言的重要特点。多线程编程的含义是将程序任务分成几个并行的子任务。特别是在网络编程中，你会发现很多功能是可以并发执行的。比如网络传输速度较慢、用户输入速度较慢，你可以用两个独立的线程去完成这两个功能，而不影响正常的显示或其它功能。多线程是与单线程比较而言的，普通的Windows采用单线程程序结构，其工作原理是：主程序有一个消息循环，不断从消息队列中读入消息来决定下一步所要干的事情，一般是针对一个函数，只有等这个函数执行完之后，主程序才能接收另外的消息来执行。比如子函数功能是在读一个网络数据，或读一个文件，只有等读完这个数据或文件才能接收下一个消息。在执行这个子函数过程中你什么也不能干。但往往读网络数据和等待用户输入有很多时间处于等待状态，多线程利用这个特点将任务分成多个并发任务后，就可以解决这个问题。Java中的线程类1.扩展java.lang.Thread类，用它覆盖Thread类的run方法。2.生成实现java.lang.Runnable接口的类并将其它的实例与java.lang.Thread实例相关联。Thread类是负责向其它类提供线程支持的最主要的类，要使用一个类具有线程功能，在Java中只要简单地从Thread类派生一个子类就可以了扩展Thread类，如printThread.java。Thread类最重要的方法是run方法。run方法是新线程执行的方法，因此生成java.lang.Thread的子类时，必须有相应的run方法。//PrintThread.javapublicclassPrintThreadextendsThread//继承Tread类privateintcount=0//定义一个count变量用于统计打印的次数并共享变量publicstaticvoidmainStringargs//main方法开始PrintThreadp=newPrintThread//创建一个线程实例p.start//执行线程for{;;}//主线程main方法执行一个循环，for执行一个死循环count++System.out.printcount+″：Main\n″//主线程中打印count+“main”变量的值，并换行publicvoidrun//线程类必须有的run（）方法for{;;}count++System.out.printcount+″：Thread\n″上面这段程序便是继承java.lang.Tread并覆盖run的方法。用Java虚拟机启动程序时，这个程序会先生成一个线程并调用程序主类的main方法。这个程序中的main方法生成新线程，连接打印“Thread”。在启动线程之后，主线程继续打印“Main”。编译并执行这个程序，然后立即按“Ctrl+C”键中断程序，你会看到上面所述的两个线程不断打印出：XXX：main…..XXX：Thread….XXX代表的是数字，也就是上面count的值。在笔者的机器上，不同时刻这两个线程打印的次数不一样，先打印20个main（也就是先执行20次主线程）再打印出50次Thread，然后再打印main……提示：为了便于查看该程序的执行结果，你可以将执行结果导入一个文本文件，然后打开这个文件查看各线程执行的情况。如运行：javacPrintThread.javaJavaPrintThread1.txt第一个命令javacPrintThread.java是编译java程序，第二个是执行该程序并将结果导入1.txt文件。当然你可以直接执行命令：java