Author: Fox
一、多線程安全的引入：
關(guān)于什么是多線程、為什么使用多線程的問(wèn)題，大家可以看看Jim Beveridge & Robert Wiener的《Win32多線程程序設(shè)計(jì)》（侯捷 譯），或者其他隨便一本提到多線程的書(shū)或文章。這里只是提到Windows環(huán)境下多線程容易引發(fā)的問(wèn)題和解決辦法。
1、線程在時(shí)間片結(jié)束時(shí)退出做不到
由于Windows屬于分時(shí)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)線程分配響應(yīng)的時(shí)間片使其工作，絕大多數(shù)線程不可能在時(shí)間片結(jié)束的時(shí)候完成其工作，而下一個(gè)時(shí)間片就有可能分配給其他線程。
2、線程獨(dú)立做不到
如果線程間不存在依賴關(guān)系，即線程A的執(zhí)行不依賴于線程B的執(zhí)行，此時(shí)即使線程B被打斷，由于線程獨(dú)立，所以二者也可以相安無(wú)事。
然而，在多線程解決方案中，線程間的通信是頻繁而且必要的。線程通信主要有兩種情況：
1) 多個(gè)線程共享相同資源；
2) 一個(gè)線程的執(zhí)行依賴于其他線程的結(jié)果或執(zhí)行情況。
這時(shí)，我們就需要實(shí)現(xiàn)共享資源及線程執(zhí)行的同步。
二、多線程安全的解決方案：
因此，多線程安全的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)共享資源的互斥訪問(wèn)和線程執(zhí)行的同步通信。
通過(guò)對(duì)操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，我們知道線程同步主要有以下方法：
1) 臨界段(Critical Section)
a) 臨界資源的取舍，宜少不宜多，宜短不宜長(zhǎng)，一個(gè)線程只能最多等待一個(gè)臨界段；
b) 無(wú)法偵測(cè)一個(gè)臨界段是否已經(jīng)被放棄；
c) 臨界段屬于用戶對(duì)象。
2) 互斥鎖(Mutex)
同臨界段一樣，互斥鎖也主要用于保證資源的原子訪問(wèn)，二者的不同之處在于：
a) 互斥鎖屬于可具名內(nèi)核對(duì)象；
b) 互斥鎖可以跨進(jìn)程使用，臨界段只能用于同一進(jìn)程內(nèi)；
c) 互斥鎖可以指定等待時(shí)間，而且可以等待其他內(nèi)核對(duì)象。
3) 事件(Event)
a) 事件重置具有人工重置和自動(dòng)重置兩種方式，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，二者分別用于多讀和單寫(xiě)；
b) 事件主要用于線程間相互通知(喚醒)；
C) 事件屬于可具名內(nèi)核對(duì)象。
4) 信號(hào)量(Semaphore)
a) 信號(hào)量屬于可具名內(nèi)核對(duì)象；
b) 信號(hào)量沒(méi)有擁有者，可被任一線程釋放；
關(guān)于Win32中這四種對(duì)象的使用和要點(diǎn)，更詳細(xì)的介紹可以參照《Win32多線程程序設(shè)計(jì)》或《Windows核心編程》(Jeffrey Richter)等。
三、多線程安全的實(shí)現(xiàn)：
將對(duì)數(shù)據(jù)（對(duì)象、模型、消息、Socket）的I/O處理放在同一個(gè)I/O線程中，保證如隊(duì)列的push/pop操作、鏈表的insert/delete操作、文件的write操作、socket的recv/send操作、全局變量的write操作等的互斥訪問(wèn)。
新建獨(dú)立模塊，尤其是使用第三方庫(kù)的獨(dú)立模塊，大多會(huì)創(chuàng)建獨(dú)立的新線程。此時(shí)就需要對(duì)新線程中的數(shù)據(jù)操作加以注意，可以通過(guò)對(duì)操作數(shù)據(jù)的加鎖訪問(wèn)解決同步問(wèn)題，當(dāng)然，更常見(jiàn)的處理方式是將新線程中的數(shù)據(jù)操作發(fā)送到專門(mén)的I/O線程中處理。
總之，多線程安全是個(gè)常說(shuō)常新的話題，現(xiàn)在有人提出Lock-Free數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解決方案(Maged M. Michael)，也有所謂的Wait-Free的解決方案(Maurice Herlihy)，而國(guó)內(nèi)網(wǎng)游界的大牛云風(fēng)同學(xué)更是提出了單線程多進(jìn)程的觀點(diǎn)和解決方案（因?yàn)椴涣私?，按字面有可能存在斷章取義之嫌）。但不管怎么樣，從中至少可以看出，多線程，說(shuō)來(lái)話長(zhǎng)。
零零散散、東拉西扯、不知所云的講了一些東西，未必正確，更不能當(dāng)作知識(shí)。全當(dāng)是對(duì)上次的承諾有個(gè)交代。
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?想把多線程的問(wèn)題搞明白，不是說(shuō)看看操作系統(tǒng)教材，寫(xiě)點(diǎn)多線程讀寫(xiě)的代碼就夠的。且不論孰是孰非，
?單就網(wǎng)上諸多高手新學(xué)對(duì)加鎖策略鋪天蓋地的爭(zhēng)執(zhí)說(shuō)辭甚至相互批判指責(zé)，足可見(jiàn)多線程開(kāi)發(fā)并非只言
?片語(yǔ)即可挑明。
?為防止陷入細(xì)節(jié)爭(zhēng)論，這里先作聲明：小文僅就所學(xué)略抒拙見(jiàn)，無(wú)意引起爭(zhēng)端……
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