一种读写公平的读写锁

最新推荐文章于 2021-11-15 22:30:42 发布

mink2010

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mink2010/article/details/51490605

本文探讨了一种实现读写锁的方法，旨在确保读写操作的公平性。首先介绍了读写锁的基本概念，接着详细阐述了两种不同的实现策略：一种是会阻塞线程的传统写法，可能导致等待的线程无法立即获得锁；另一种则是采用自旋策略，减少线程上下文切换的开销。最后，文章对比了这两种方法的性能表现。

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一、概述

所谓读写锁，就是同一时间允许有多个线程读，但是一旦写者要写，那么在写的过程中别的线程就不允许读写。
但是当写者在申请写锁时，可能有读者正在读，这时不同的读写锁有不同的表现，有下面几种。
读者优先：只要有读者要读，写者就不能写，如果前面的读者还没走就来了新的读者，那么新的读者又会读，所以写者可能饿死。
写者优先：写者一到就开始写，即使这时还有读者没读完。当写者写完后，以前的读者需要重新读。
读写公平：之前的读者读完后，写者开始写；写者写完后，后面的读者才开始读。
这篇博客的主题是读写公平，另外两种以后的博客里再写。
为了实现读写公平，要点在于记录有没有写者在等待；如果有写者在等待，那么新的读者也必须等待；否则读者就可以直接读。

二、一种会阻塞线程的写法

class RWLock {
public:
    RWLock() : mCount() { }
    void readLock();
    void readUnlock();
    void writeLock();
    void writeUnlock();
private:
    mutex mMutex;
    condition_variable mCV;
    size_t mCount;
    bool mExclusive;
};

void RWLock::readLock() {
    unique_lock<mutex> lk(mMutex);
    while (mExclusive && mCount > 0) {
        mCV.wait(lk);  // 等待前面的写者
    } 
    mExclusive = false;
    ++mCount;        
}

void RWLock::readUnlock() {
    assert(!mExclusive && mCount > 0);
    lock_guard<mutex> lk(mMutex);