Mutex的使用方法以及封装的AutoLock介绍（转载）

Mutex—互斥类

互斥类—Mutex
Mutex是互斥类，用于多线程访问同一个资源的时候，保证一次只有一个线程能访问该资源。在《Windows核心编程》①一书中，对于这种互斥访问有一个很形象的比喻：想象你在飞机上如厕，这时卫生间的信息牌上显示“有人”，你必须等里面的人出来后才可进去。这就是互斥的含义。
下面来看Mutex的实现方式，它们都很简单。
（1）Mutex介绍
其代码如下所示：
[-->Thread.h::Mutex的声明和实现]

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  1. inline Mutex::Mutex(int type, const char* name) {  
  2.     if (type == SHARED) {  
  3.        //type如果是SHARED，则表明这个Mutex支持跨进程的线程同步。  
  4.       //以后我们在Audio系统和Surface系统中会经常见到这种用法。  
  5.         pthread_mutexattr_t attr;  
  6.         pthread_mutexattr_init(&attr);  
  7.         pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);  
  8.         pthread_mutex_init(&mMutex, &attr);  
  9.         pthread_mutexattr_destroy(&attr);  
  10.     } else {  
  11.         pthread_mutex_init(&mMutex, NULL);  
  12.     }  
  13. }  
  14. inline Mutex::~Mutex() {  
  15.     pthread_mutex_destroy(&mMutex);  
  16. }  
  17. inline status_t Mutex::lock() {  
  18.     return -pthread_mutex_lock(&mMutex);  
  19. }  
  20. inline void Mutex::unlock() {  
  21.     pthread_mutex_unlock(&mMutex);  
  22. }  
  23. inline status_t Mutex::tryLock() {  
  24.     return -pthread_mutex_trylock(&mMutex);  
  25. }  

关于Mutex的使用，除了初始化外，最重要的是lock和unlock函数的使用，它们的用法如下：
 要想独占卫生间，必须先调用Mutex的lock函数。这样，这个区域就被锁住了。如果这块区域之前已被别人锁住，lock函数则会等待，直到可以进入这块区域为止。系统保证一次只有一个线程能lock成功。
 当你“方便”完毕，记得调用Mutex的unlock以释放互斥区域。这样，其他人的lock才可以成功返回。
 另外，Mutex还提供了一个trylock函数，该函数只是尝试去锁住该区域，使用者需要根据trylock的返回值来判断是否成功锁住了该区域。

（2）AutoLock类是定义在Mutex内部的一个类，它其实是一帮“懒人”搞出来的，为什么这么说呢？先来看看使用Mutex有多麻烦：
 显示调用Mutex的lock。
 在某个时候记住要调用该Mutex的unlock。
以上这些操作都必须一一对应，否则会出现“死锁”！在有些代码中，如果判断分支特别多，你会发现unlock这句代码被写得比比皆是，如果稍有不慎，在某处就会忘了写它。有什么好办法能解决这个问题吗？终于有人想出来一个好办法，就是充分利用了C++的构造和析构函数，只需看一看AutoLock的定义就会明白。代码如下所示：
[-->Thread.h Mutex::Autolock声明和实现]   

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  1. class Autolock {  
  2.     public:  
  3.         //构造的时候调用lock。  
  4.         inline Autolock(Mutex& mutex) : mLock(mutex)  { mLock.lock(); }  
  5.         inline Autolock(Mutex* mutex) : mLock(*mutex) { mLock.lock(); }  
  6.         //析构的时候调用unlock。  
  7.         inline ~Autolock() { mLock.unlock(); }  
  8.     private:  
  9.         Mutex& mLock;  
  10.     };  


AutoLock的用法很简单：
 先定义一个Mutex，如 Mutex xlock。
 在使用xlock的地方，定义一个AutoLock，如 Mutex::Autolock autoLock（xlock）。
由于C++对象的构造和析构函数都是自动被调用的，所以在AutoLock的生命周期内，xlock的lock和unlock也就自动被调用了，这样就省去了重复书写unlock的麻烦，而且lock和unlock的调用肯定是一一对应的，这样就绝对不会出错。

 

      当Autolock构造时，主动调用内部成员变量mLock的lock()方法，而在析构时正好相反，调用它的unlock()方法释放锁。这样的话，假如一个Autolock对象是局部变量，则在生命周期结束时就自动的把资源锁解了。举个AudioTrack中的例子，如下所示:

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  1.    
  2. /*frameworks/av/media/libmedia/AudioTrack.cpp*/  
  3.    
  4. uint32_t audio_track_cblk_t::framesAvailable()  
  5.    
  6. {  
  7.    
  8.     Mutex::Autolock  _l(lock);  
  9.    
  10.     returnframesAvailable_l();  
  11.    
  12. }  
  13.    

      变量_l就是一个Autolock对象，它在构造时会主动调用audio_track_cblk_t 中的lock锁，而当framesAvailable()结束时，_l的生命周期也随之完结，于是lock所对应的锁也会被打开。这是一个实现上的小技巧，在某些情况下可以有效防止开发人员没有配套使用lock/unlock 

posted @ 2016-12-14 10:45  xlp_sky  阅读(3850)  评论(0)  编辑  收藏  举报