Linux组件封装之二：Condition
本博文讨论Linux中的条件变量Condition的封装；
条件变量Condition 主要描述的是 线程间 的同步，即协作关系。
Linux中的条件变量通常涉及以下几个函数：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
一、条件变量类（Condition）：
1 #ifndef CONDITION_H_
2 #define CONDITION_H_
3
4 #include "NonCopyable.h"
5 #include "MutexLock.h"
6 #include <pthread.h>
7
8 class Condition:NonCopyable //私有继承
9 {
10 public:
11 Condition(MutexLock &mutex);
12 ~Condition();
13
14 void wait();//等待
15 void signal();//发送信号
16 private:
17 pthread_cond_t cond_;
18 MutexLock &mutex_; //wait函数的参数
19 };
20
21 Condition::Condition(MutexLock &mutex)
22 :mutex_(mutex)
23 {
24 pthread_cond_init(&cond_, NULL);
25 }
26
27 Condition::~Condition()
28 {
29 pthread_cond_destroy(&cond_);
30 }
31
32 void Condition::wait()
33 {
34 pthread_mutex_t lock = mutex_.getMutex();
35 pthread_cond_wait(&cond_, &lock);
36 }
37
38 void Condition::signal()
39 {
40 pthread_cond_signal(&cond_);
41 }
42 #endif
这里要注意几点：
1）、wait必须在加锁的条件下方可使用；
2）、signal函数 一次唤醒一个线程，通常用来通知资源可用；
3）、broadcast函数一次通知多个线程，用来通知状态的改变，滥用其，将会导致“惊群”问题；
使用wait函数时，必须使用while 循环。原因如下：
1、采用 if 语句，最多只能判断一次；
2、为了描述方便，我们假设，这里有 5 个生产者（producer）， 3 个消费者（consumer），缓冲区中最多能盛放 10 个产品；
a）假设现在缓冲区中已经存在10 个产品，如果再用生产者A抢到这把锁，就会调用 wait函数， 将producer函数阻塞，向consumer发送信号并释放该锁，
b）这时有一个consumer抢到 该锁，自然会消费一个产品，并释放该 锁，这时产品数还有 9 个；
c）由于抢锁 是不排队的，因此有可能是除了 A 之外的 producer（假设为B） 抢到锁，由于缓冲区未满（9个），因此会生产一个产品，这时缓冲区已满；
d）还是由于 抢锁是不排队的，这时有可能 A 又重新获得该锁，由于 if 只会判断一次， 而且也已近执行过，故，A生产者会生产一个产品，由于缓冲区已满，
这时如果再生产产品的话，就会造成溢出。
e）若采用 whilt 循环， A 若获得该锁，则会先判断 缓冲区的状态（是否已满），如果已满，则又会进入阻塞状态，不会造成溢出。
3、为了防止broadcast的干扰：如果有且仅有一个资源，使用broadcast会唤醒所有等待的线程，那么多个线程被唤醒，但最终只有一个能拿到资源，这就是所谓的“惊群效应”。
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