Linux组件封装（二）中条件变量Condition的封装

条件变量主要用于实现线程之间的协作关系。

pthread_cond_t常用的操作有：

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);

我先将Condition类的声明放在这里：

#ifndef CONDITION_H_

#define CONDITION_H_



#include "NonCopyable.h"

#include <pthread.h>



class MutexLock;



class Condition : NonCopyable

{

public:

    Condition(MutexLock &mutex);

    ~Condition();



    void wait();

    void notify();

    void notifyAll();



private:

    pthread_cond_t cond_;

    MutexLock &mutex_;

};



#endif //CONDITION_H_

这里注意几点：

1.wait必须在加锁的条件下调用。

2.notify一次唤醒一个线程，通常用来通知资源可用，

3.notifyAll一次通知多个线程，通常用来通知状态的改变。滥用broadcast会导致“惊群”问题。

使用wait必须采用while判断，原因在于：

a) 如果采用if，最多判断一次。

b) 线程A等待数据，阻塞在full上，那么当另一个线程放入产品时，通知A去拿数据，此时另一个线程B抢到锁，直接进入临界区，取走资源。A重新抢到锁，（因为采用的是if，所以不会判断第二次）进去临界区时，已经没有资源。

c)防止broadcast的干扰，如果获得一个资源，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”。

cpp代码实现如下：

#include "Condition.h"

#include "MutexLock.h"

#include <assert.h>



Condition::Condition(MutexLock &mutex)

    :mutex_(mutex)

{

    TINY_CHECK(!pthread_cond_init(&cond_, NULL));

}



Condition::~Condition()

{

    TINY_CHECK(!pthread_cond_destroy(&cond_));

}





void Condition::wait()

{

    assert(mutex_.isLocking()); //wait前必须上锁

    TINY_CHECK(!pthread_cond_wait(&cond_, mutex_.getMutexPtr()));

    mutex_.restoreMutexStatus(); //还原状态

}



void Condition::notify()

{

    TINY_CHECK(!pthread_cond_signal(&cond_));

}



void Condition::notifyAll()

{

    TINY_CHECK(!pthread_cond_broadcast(&cond_));

}

注意wait后面调用了restoreMutexStatus将mutex的状态置为true。