线程协同

最新推荐文章于 2024-09-06 15:22:34 发布

cxzhq2002

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cxzhq2002/article/details/50898970

本文详细介绍了线程协同的概念，包括协调器、同步对象、锁对象和等待队列等。讨论了信号量、互斥量和临界区等同步工具在控制数据一致性与资源占用中的作用。同时，阐述了 Monitor、wait/notify 机制以及 ManualResetEvent 在线程间协同中的应用，并分析了线程的五种状态和进程调度。文中强调了 Pulse 方法在等待队列到就绪队列转换中的重要性，以及不同等待时间设置的影响。

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进程管理器：新建、就绪、等待，运行、死亡。就绪队列，等待队列。
线程管理器：新建、就绪、等待，运行、死亡。就绪队列，等待队列。线程协调(互斥量、信号信)、线程协同(等待/通知/加入尾部)，队列有优先级。
线程协同工具(资源粒度、协同场景)：monitor、连接，继续、autorest、多等待器，互斥、信号量。后台。
线程间传递数据：主、工作线程，传递。
进程间传递数据：ipc、rpc、共享内存，模拟文件(内存映射)，文件，管道、网络、消息队列。

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线程协同模块：线程，线程状态（5状，7状），行为导致状态变更，有两个辅队列(等待队列，就绪队列，每个都有消费者/供应者)，控制资源访问数帮助对象（多个线程处于运行状态，处于临界区之内的数量）：互斥与信号量。

数据或资源：数据

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工作线程：工作者

主线程：工作者

协调器：monitor(线程协同模块，只能是互斥对象)，关联线程和锁对象（mutex），然后与同步对象关联的有两个队列，就绪队列、等待队列。看门大爷。提供同步访问对象的机制。

平衡工具：同步对象，锁对象 object，就绪队列、等待队列。mutex/semaphore，第三方中间资源（标记）来平衡多个工作者。

资源：数据队列，跟据线程拆分

死锁/事务/空转sleep()/wait()/通知Pulse()

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同步和异步：
等待队列，就绪队列。
实现同步机制，控制数据的一致性，资源的征用/占用问题：
信号量工具：多个线程在同一时间访问同一资源的数量，计数控制器，控制数。Semaphore，限牌/总量/车位数
互斥量工具：互斥对象，作用域，线程，进程，机器，分布式锁。单转门/厕所门，资源征用。mutex/ 阀门，锁/厕所状态/停车位
临界区：串行化方式来访问的区域，等待队列，就绪队列。等待通告或外部行为。控制区域 {}，关键段。
事件：通过通知操作的方式来保持线程的同步。等待与通知工作者 wait()/notify()/Pulse()
线程间的协同，进程间的协同。多个工作者与一个或多个资源的协同。

协同：工作者协同，人员协同。
协调者，控制者，monitor,监视器
主线程，工作者
等待：轮询、通知（脉冲信号）和时间
资源的粒度：读写，内核与应用资源切换，第三方中间资源来平衡几方，更高级别资源
事务

Monitor：不关联对象，不能创建对象。
拥有锁的线程的引用。

sleep()和wait() 等通知（线程交互），等时间
与调用线程相关联。同步对象（）

线程5状态：
新建：初始
就绪：就绪队列,可远行
运行：running
阻塞：等待队列，runnable,blocked（）, sleep(),join()，wait()
死亡状态：正常，强制中断，运行异常

进程调度（包括：就绪队列，等待队列）

每个锁对象都有两个队列
每个锁对象都有两个队列，一个是就绪队列，一个是阻塞队列

阈值：高级事务

wait/notify
wait()/Pulse()

ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[AppConfig.ThreadCount];
for (int i = 0; i < AppConfig.ThreadCount; i++)
{
doneEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(MutiHtmlToPdf), doneEvents[i]);
Thread.Sleep(1000);
}
WaitHandle.WaitAll(doneEvents);

((ManualResetEvent)obj).Set();

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每个锁对象都有两个队列，一个是就绪队列，一个是阻塞队列，就绪队列存储了将要获得锁的线程，阻塞队列存储了被阻塞的线程，当一个被线程被唤醒 (notify)后，才会进入到就绪队列，等待获得锁。

http://www.bubuko.com/infodetail-1110915.html

执行流向：等待队列---》就绪队列---》拥有锁的线程

说来话长，先用大白话"很粗浅的"解释下这两个问题，你再去查阅相关资料就明白。

一、意义？
        首先，同步的某一个对象包含若干引用，这些引用被处于三个状态的线程队列所占据，这三个队列分别是：拥有锁的线程(处于执行中)、就绪队列(马上就可以获得锁的)、等待队列（wait中即阻塞的，需要进入就绪队列才拿到锁）。

        执行流向：等待队列---》就绪队列---》拥有锁的线程

        当拥有锁的线程执行完毕让出了锁，就绪队列的线程才有机会一窝蜂上去抢，锁只有一个，抢不到的继续在就绪队列里等待下一次机会(当然也需要考虑优先级设置情况的，没有则是这样)，如此，直到就绪队列里的线程全部执行完。

        问题来了：等待队列的线程如何进入就绪队列，以便得到执行机会呢？

        基本途径就是：Monitor.Pulse()   或超时自动进入。

        所以Monitor.Pulse()的意义在于：将等待队列中的下一个线程放入就绪队列。（PulseAll()则是所有）。当然，如果等待队列里是空的，则不处理Pulse。

二、如果不调用它会造成怎样的后果？
        不调用Pulse()造成的后果，需要看等待队列中wait的超时设置，即”等待的最长时间“。
        等待的最长时间有几个设置：无限期（Infinite）、某一时长、0。造成的后果由这个决定：
        1、 Infinite：无限期等待状态下，如果当前获得锁的线程不执行Pulse()，那么本线程一直处于阻塞状态，在等待队列中，得不到执行机会；
        2、某一时长：则两个情况：
            a)在该时间内，还没有超时，如果当前执行线程有Pulse()，那么本线程有机会进入就绪队列。如果当前执行线程不调用Pulse()，则本线程依然呆在等待队列；
            b)超过时长，这个线程会自动进入就绪队列，无需当前获得锁的线程执行Pulse（）；
        3、0：等待时长为零，则调用wait之后的线程直接进入就绪队列而不是等待队列。