多线程之同步问题小结

线程同步
多个线程需要访问同一个资源时，你应该考虑同步问题；例如：银行系统中，可能使用多个线程对数据

库进行操作，如：存储、更新、查询线程同时访问数据库，极可能出现：查询到的数据是未完全更新的

数据。还有就是火车售票系统，多窗口售票可以认为是多个线程，多窗口共享总票资源(tickets)，此时

如果不对共享资源进行同步处理，就会出现：卖第0张票的情况！
long tickets = 100;  //一共100张票

unsigned _stdcall ThreadProc1(void * pArgu = NULL)
{
 while(TRUE)
 {
  if(tickets>0)
  {
   FILE * fp = fopen("c://ticketseller.txt", "a");
   fprintf(fp, "A窗口出票：%d/n", tickets--);
   fclose(fp);
  }
  else
  {
   FILE * fp = fopen("c://ticketseller.txt", "a");
   fprintf(fp, "A窗口票卖完了：%d/n", tickets);
   fclose(fp);
   break;
  }
 }
 return 0;
}

unsigned _stdcall ThreadProc2(void * pArgu = NULL)
{
 while(TRUE)
 {
  if(tickets>0)
  { 
   Sleep(1); //B售票员打个顿，停了1毫秒(0.001秒)
   FILE * fp = fopen("c://ticketseller.txt", "a");
   fprintf(fp, "B窗口出票：%d/n", tickets--);
   fclose(fp);
  }
  else
  {
   FILE * fp = fopen("c://ticketseller.txt", "a");
   fprintf(fp, "B窗口票卖完了：%d/n", tickets);
   fclose(fp);
   break;
  }
 }
 return 0;
}

 

#include "process.h"
void CMy1006Dlg::OnOK()
{
 unsigned nThreadID = 0;
 FILE * fp = fopen("c://ticketseller.txt", "w");
 fprintf(fp, "开始测试多线程卖票：%d/n", tickets);
 fclose(fp);

 _beginthreadex(NULL,
  0,
  ThreadProc1,
  NULL,
  0,
  &nThreadID);
 _beginthreadex(NULL,
  0,
  ThreadProc2,
  NULL,
  0,
  &nThreadID);
}

//上述代码，你可能会看到下面你不愿意看到的结果：
开始测试多线程卖票：100
A窗口出票：100
A窗口出票：99
B窗口出票：98
A窗口出票：97
A窗口出票：96
A窗口出票：95
A窗口出票：94
A窗口出票：93
B窗口出票：92
A窗口出票：91
A窗口出票：90
A窗口出票：89
A窗口出票：88
A窗口出票：87
B窗口出票：86
A窗口出票：85
A窗口出票：84
B窗口出票：83
A窗口出票：82
A窗口出票：81
A窗口出票：80
A窗口出票：79
A窗口出票：78
A窗口出票：77
B窗口出票：76
A窗口出票：75
A窗口出票：74
A窗口出票：73
A窗口出票：72
A窗口出票：71
B窗口出票：70
A窗口出票：69
A窗口出票：68
A窗口出票：67
A窗口出票：66
A窗口出票：65
A窗口出票：64
B窗口出票：63
A窗口出票：62
A窗口出票：61
A窗口出票：60
B窗口出票：59
A窗口出票：58
A窗口出票：57
A窗口出票：56
A窗口出票：55
A窗口出票：54
A窗口出票：53
B窗口出票：52
A窗口出票：51
A窗口出票：50
A窗口出票：49
A窗口出票：48
A窗口出票：47
B窗口出票：46
A窗口出票：45
A窗口出票：44
A窗口出票：43
A窗口出票：42
A窗口出票：41
B窗口出票：40
A窗口出票：39
A窗口出票：38
B窗口出票：37
A窗口出票：35
A窗口出票：34
A窗口出票：33
A窗口出票：32
A窗口出票：31
B窗口出票：30
A窗口出票：29
A窗口出票：28
A窗口出票：27
A窗口出票：26
A窗口出票：25
B窗口出票：24
A窗口出票：23
A窗口出票：22
A窗口出票：21
A窗口出票：20
A窗口出票：19
A窗口出票：18
B窗口出票：17
A窗口出票：16
A窗口出票：15
A窗口出票：14
A窗口出票：13
B窗口出票：12
A窗口出票：11
A窗口出票：10
A窗口出票：9
A窗口出票：8
A窗口出票：7
A窗口出票：5
A窗口出票：4
A窗口出票：3
A窗口出票：2
A窗口出票：1
A窗口票卖完了：0
B窗口出票：0
B窗口票卖完了：-1

 

解决办法很多，在Windows平台下MFC为我们封装了同步管理类：CSyncObject，我们经常看到的CEvent(

事件)、CCriticalSection(临界区)、CMutex(互斥体)、CSemaphore(信号量)都是它的派生类; 使用它们

解决同步问题就方便多了！它们的头文件都是：#include "afxmt.h"

 

一、事件(CEvent)
常用于不同线程之间在满足特定条件情况下的唤醒操作；它有两种状态，有信号和无信号状态；例如：

在一些串口通信程序中，一个线程负责监听串口状态，一个线程负责数据的界面回显；那么就可以在侦

听到串口状态发生变化之后，用信号的形式通知界面回显线程；

我经常这么干：
CEvent hUIEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, TRUE, NULL );
//创建一个使用默认安全属性、初始无信号、手动状态、无名称的事件对象(界面线程触发事件)
侦听到串口状态发生变化时：
//...数据处理
SetEvent(hUIEvent);  //通知界面回显线程，设置事件为有信号状态；ResetEvent(hUIEvent); 设置为

无信号状态

//界面回显线程
unsigned _stdcall UIThreadProc(void * pArgus =  NULL)
{
DWORD dwWait = WaitForSingleObject(hUIEvent, 3000); //3秒检测一次事件状态
switch(dwWait)
{
 case WAIT_OBJECT_0:
 //界面数据显示
 break;
 case WAIT_TIMEOUT:
 break;
 case WAIT_FAILED:
 break;
 default:
 break;
}
return 0;
}

 

二、临界区(CCriticalSection，其构造函数没有参数)
    当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用“临界区”对象。任一时刻只有一个线程可以拥有

临界区对象，拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段，其他希望进入临界区的线程将全

部被挂起等待，直到拥有临界区的线程放弃临界区时为止，这样就保证了不会在同一时刻出现多个线程

访问共享资源。

CCriticalSection criticalSection;
criticalSection.Lock();
//...被保护的代码段
criticalSetion.Unlock();

注意：上面提到的火车售票问题，由于tickets不是独占性资源，就不要使用临界区对象；一旦一个售票

窗口得到临界资源，他不卖票反而吃饭去了，其他窗口则有票不能卖!一定要注意了，是独占性资源可以

使用临界区对象，这个资源我使用了，别人都别想用；

 

三、互斥体(CMutex)
和临界区类似，不同的是：互斥体可应用于不同进程之间；如，我们常使用互斥体对象实现应用程序的

唯一实例限制(不同进程之间)：
首先在App类中定义互斥体对象  HANDLE hMutex;
在App::InitInstance的适当位置，添加如下代码：
 hMutex =  CreateMutex(NULL, TRUE, "CUSTOM_MUTEX_NAME");
 if( hMutex != NULL )
 {
  if( GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS )
  {
   exit(0);
  }
 }
但好像一些较复杂的应用程序，可能也会不尽人意，具体什么情况忘记了，以后想起来了再补充；但我

想这种方法已经不错了！

 

关于临界区和互斥体说一个简单的例子：
大家都做过火车，火车厕所的使用相当于一个临界区资源，具有独占性，当一个人进去开始使用资源之前，他首先要将厕所的门锁上，使用完资源后，再将锁打开；特别是春运或5.1/10.1放假时，坐硬座的乘客应该深有体会！别人加锁之后，你只有等待！

 

四、信号量
常用于对访问某一共享资源线程数目的限制；常用到的Win32函数有：
CreateSemaphore(NULL, 10, 10, NULL);
//创建一个使用默认安全属性、初始线程计数是10、线程总数为10、无名称的信号量对象