Хэл Фултон - Программирование на языке Ruby

mutex = Mutex.new

mutex.synchronize do

# Любой код, нуждающийся в защите...

end

Существует еще библиотека mutex_m, где определен модуль Mutex_m, который можно подмешивать к классу (или использовать для расширения объекта). У такого расширенного объекта будут все методы мьютекса, так что он сам может выступать в роли мьютекса.

require 'mutex_m'

class MyClass

include Mutex_m

# Теперь любой объект класса MyClass может вызывать

# методы lock, unlock, synchronize...

# Внешние объекты также могут вызывать эти

# методы для объекта MyClass.

end

В библиотеке thread.rbесть пара классов, которые иногда бывают полезны. Класс Queueреализует безопасную относительно потоков очередь, доступ к обоим концам которой синхронизирован. Это означает, что разные потоки могут, ничего не опасаясь, работать с такой очередью. Класс SizedQueueотличается от предыдущего тем, что позволяет ограничить размер очереди (число элементов в ней).

Оба класса имеют практически один и тот же набор методов, поскольку SizedQueueнаследует Queue. Правда, в подклассе определен еще акцессор max, позволяющий получить и установить максимальный размер очереди.

buff = SizedQueue.new(25)

upper1 = buff.max #25

# Увеличить размер очереди...

buff.max = 50

upper2 = buff.max # 50

В листинге 13.3 приведено решение задачи о производителе и потребителе. Для производителя задержка (аргумент sleep) чуть больше, чем для потребителя, чтобы единицы продукции «накапливались».

require 'thread'

buffer = SizedQueue.new(2)

producer = Thread.new do

item = 0

loop do

sleep rand 0

puts "Производитель произвел #{item}"

buffer.enq item

item += 1

end

end

consumer = Thread.new do

loop do

sleep (rand 0)+0.9

item = buffer.deq

puts "Потребитель потребил #{item}"

puts " ожидает = #{buffer.num_waiting}"

end

end

sleep 60 # Работать одну минуту, потом завершить оба потока.

Чтобы поместить элемент в очередь и извлечь из нее, рекомендуется применять соответственно методы enqи deq. Можно было бы для помещения в очередь пользоваться также методом push, а для извлечения — методами popи shift, но их названия не так мнемоничны в применении к очередям.

Метод empty?проверяет, пуста ли очередь, а метод clearопустошает ее. Метод size(и его синоним length) возвращает число элементов в очереди.

# Предполагается, что другие потоки не мешают...

buff = Queue.new

buff.enq "one"

buff.enq "two"

buff.enq "three"

n1 = buff.size # 3

flag1 = buff.empty? # false

buff.clear

n2 = buff.size # 0

flag2 = buff.empty? # true

Метод num_waitingвозвращает число потоков, ожидающих доступа к очереди. Если размер очереди не ограничен, то это потоки, ожидающие возможности удалить элементы; для ограниченной очереди включаются также потоки, пытающиеся добавить элементы.

Необязательный параметр non_blockметода deqв классе Queueпо умолчанию равен false. Если же он равен true, по при попытке извлечь элемент из пустой очереди он не блокирует поток, а возбуждает исключение ThreadError.

Условная переменная — это, по существу, очередь потоков. Они используются в сочетании с мьютексами для лучшего управления синхронизацией потоков.

Условная переменная всегда ассоциируется с каким-то мьютексом. Ее назначение — освободить мьютекс до тех пор, пока не начнет выполняться определенное условие. Представьте себе ситуацию, когда поток захватил мьютекс, но не готов продолжать выполнение. Тогда он может заснуть под контролем условной переменной, ожидая, что будет разбужен, когда условие станет истинным.

Важно понимать, что пока поток ждет условную переменную, мьютекс свободен, поэтому другие потоки могут получить доступ к защищенному им ресурсу. А как только другой поток сигнализирует этой переменной, ожидающий поток пробуждается и пытается вновь захватить мьютекс.

Рассмотрим несколько искусственный пример в духе задачи об обедающих философах. Представьте себе, что вокруг стола сидят три скрипача, ожидающих своей очереди поиграть. Но у них есть всего две скрипки и один смычок. Понятно, что скрипач сможет играть, только если одновременно завладеет одной из скрипок и смычком.