Linux多线程服务器 ---- 线程安全的对象生命周期管理

编写线程安全的类不难，用同步语句保护内部状态即可。但是对象的生死不能由对象自身拥有的mutex来保护。

–>在c++多线程编程时如何避免对象析构时可能存在的race condition？？？

–>这篇文章将使用Boost库中的shared_ptr与weak_ptr来解决这个问题。

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当一个对象能够被多个线程同时看到，那么此对象的销毁就会变得模糊不定。可能会有几种问题出现：

• 如何保证执行成员函数时，对象不会在另一个线程中被析构？？？
• 在析构一个对象的时候，如何知道此刻是否有其他线程正在执行该对象的成员函数？？？
• 在调用对象的成员函数的之前，如何得知此对象是否活着？？？

1、创建线程安全的对象

对象构造若想做到线程安全，唯一的要求构造期间不要暴露this指针，也就是：

• 不要在构造函数中注册回调
• 不要在构造函数中把this传给跨线程的对象

为什么这么做？？

在构造函数执行期间对象还没有完成初始化，如果this被泄漏给了其他对象，那么别的线程有可能访问这个半成品对象，会引起严重后果。也就是必须保证构造函数完全执行完才被调用。

那么怎么正确的进行对象构造？？

在多线程下，我们采用二段式构造的方法。

2、探索如何进行对象销毁

2.1 mutex不行

mutex只能保证函数一个接一个的执行，如果试图用mutex去保护析构函数：

Foo::~Foo()
{
    MutexLockGuard lock(mutex_);

}
void Foo::update()
{
    MutexLockGuard lock(mutex_);  //（1）
}

//Thead A
delete x;
x = NULL;

//Thread B
if(x){
	s->update();
}

此时线程A即将销毁x，线程B则正准备调用x->update()。此时就会出现一种竞争：当A执行到析构函数处，此时拿到了互斥锁，即继续向下执行，线程B 通过了if条件，阻塞在（1）处；那么接下来因为析构函数把mutex_销毁，那么update里面就可能一直阻塞（1）处或者发生其他更坏的情况；

====》作为数据成员的mutex不能够保护析构函数

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2.2 如何知道动态创建的对象是否存活

对于动态创建的对象，光看指针是不能看出其状态。指针指向一块内存，这块内存上的对象如果已经销毁，那么根本就不能访问，不能访问怎么去知道对象的状态呢？？（万一原址又创建了一个新的对象呢？）

举个例子：对象a 、 b，a持有b的指针，b的生命周期不由a单独控制，此时如果b是动态创建并且在程序结束前有可能被释放，那么就会出现竞态。。。

----解决方法1（此方法不好）》那么好像可以用对象池来解决这个例子出现的问题：只创建不销毁；

完美解决方法探索

为了知道对象的状态，进行接下来的操作：
1）引入间接性
引入间接性，让p1与p2永久有效。当销毁p1时，p2也不会变成空悬指针，可以通过proxy内的内容来判断object是否存活。

但是，何时释放proxy呢？？？？？？

2）引入计数器
为了释放proxy，我们引入计数器，开始p1、p2指向pointer，计数器初始值为2；p1析构了，计数器count变为1；当计数器降为0时，释放pointer。

这不就是shared_ptr吗。

3）使用shared_ptr / weak_ptr完美解决

• shared_ptr控制对象的生命周期。shared_ptr是强引用，只要有一个对象的shared_ptr存在，该x对象就不会被析构。
• weak_ptr不控制对象的生命周期。但是它知道对象是否活着，如果对象活着，那么它进化为有效的shared_ptr；如果对象死了，进化失败，返回一个空的shared_ptr；

参考书籍：《Linux多线程服务器端编程》