第十二章 并发编程

构建并发服务器的方法：在父进程中接收客户端连接请求，然后创建一个新的子进程来为每个新客户端提供服务。

假设现在有两个客户端和一个服务器，服务器正在监听一个监听描述符上的连接请求。并发过程如下：

1、服务器接受客户端1的连接请求

2、服务器派生一个子进程为这个客户端1服务

3、服务器接受另一个客户端2的连接请求

4、服务器派生另一个子进程为新的客户端2服务

 

I/O多路复用可以用做并发事件驱动程序的基础，在事件驱动程序中，某些事件会导致流向前推进，一般的思路是将逻辑流模型化为状态机。I/O多路复用来显示的调度这些流。一个状态机就是由一组状态、输入事件、转移，其中转移是将状态和输入事件映射到状态。

 

使用信号量来调度共享资源：

信号量可以用来调度对共享资源的访问。在这种场景中，一个线程用信号量操作来通知另一个线程，程序状态中的某个条件已经为真了。两个经典的例子是生产者-消费者和读者-写者问题。

生产者-消费者问题：生产者产生项目并把它们插入到一个有限的缓冲区中，消费者从缓冲区中取出这些项目，然后消费它们。

一组并发的线程要访问一个共享对象，例如一个主存中的数据结构，有些线程只读对象，而其他的线程只修改对象，修改对象的线程叫做写者，只读对象的线程叫做读者。写者必须拥有对对象的独占的访问，而读者可以和无限多个其他的读者共享对象。

读者-写者问题分两种情况：

1、读者优先。要求不让读者等待，除非已经把使用对象的权限赋予了一个写者。读者不会因为一个写者在等待而等待。

2、写者优先。要求一旦一个写者准备好可以写，它就会尽可能快的完成它的写操作。

这两种读者-写者问题可能导致饥饿，饥饿是指一个线程无期限的阻塞，无法进展。例如，如果有读者不断地到达，写者就可能无限地等待。

 

 

 

 

 

线程安全

当一个函数被多个线程反复地调用时，它会一直产生正确的结果，这个函数是线程安全的。反之，该函数是线程不安全的。

四个线程不安全函数类：

1、不保护共享变量的函数

2、保持跨越多个调用的状态的函数

3、返回指向静态变量的指针的函数

4、调用线程不安全函数的函数

 

线程安全函数：

可重入函数：当它们被多个线程调用时，不会引用任何共享数据。

 

死锁：一组线程被阻塞了，等待一个永远不可能为真的条件。

规避死锁：

给定所有互斥操作的一个全序，如果每个线程都是以一种顺序获得互斥锁并以相反的顺序释放，那么这个程序就是无死锁的。