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基于windows api实现的共享锁/独占锁
众所周知,windows平台上实现线程同步。或者说资源的加锁与解锁的方法有内核事件、临界区、相互排斥量、信号量,甚至interlocked系列函数等多种手段。
可是在日常的编程中,我们使用这些手段对 “多个线程同一时候对同一个资源进行读写” 的时候,在读写之前先要对资源假锁,读写完之后要对资源解锁。
设想这样一种情况,有一个ftpserver。每天有非常频繁的对这个ftp服务的文件进行下载,可是差点儿好几天才会对这些文件进行更新。在我们每一次对文件下载的时候,读取文件的时候都要对文件进行加锁,以保证同一时候没有其它人对文件进行写入。
可是这些加锁的行为。在99%的时候都是不会有人同一时候写入文件的。仅仅有1%的情况下会有人同一时候也要写入文件。这种话,我们多锁就大大的浪费了,并且你在加锁的同一时候,别人即使也仅仅是读取文件,也须要等你先解锁。
解决问题的办法是,对文件的读取设置共享锁。多个线程能够同一时候读文件。不会互相堵塞。再设置独占锁,当要对文件进行写入的时候。加上独占锁,这样别的线程此时不能读也不能写。
windows提供了一个称为slim 的共享/独占锁来解决问题。可是呢。slim仅仅在vista和window server 2008才支持。在之前的版本号上没有支持。
于是,我就w利用现有的线程同步手段,来模拟达到slim这一个共享/独占锁的功能,代码封装例如以下:
</pre><pre name="code" class="cpp">//共享和独占锁(读不锁。写锁),适用于资源的读的频率比写的频率高的情况 //共享锁: 大家都能够同一时候读,可是不能写。 //独占锁: 就是仅仅有一个人独占使用,无论是读还是写 //规定:acquire和release必须成对出现。不支持嵌套以及互相嵌套 //缺点:须要对加锁过程本身进行临界区控制。会带来细微的性能损失 #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif struct SELock //Shared & Exclusive lock { RTL_CRITICAL_SECTION sec_shared,sec_exclusive; //对加锁代码本身进行临界区控制 HANDLE exclusive_evt; HANDLE shared_evt; volatile long shared_count; }; //初始化一个SE锁 _inline void InitializeSELock(SELock *lock) { InitializeCriticalSection(&lock->sec_shared); InitializeCriticalSection(&lock->sec_exclusive); lock->exclusive_evt = CreateEventW(NULL,TRUE,TRUE,NULL); lock->shared_evt = CreateEventW(NULL,TRUE,TRUE,NULL); lock->shared_count = 0; } //清理一个SE锁 _inline void DeleteSELock(SELock *lock) { DeleteCriticalSection(&lock->sec_shared); DeleteCriticalSection(&lock->sec_exclusive); CloseHandle(lock->exclusive_evt); CloseHandle(lock->shared_evt); lock->shared_count = 0; } //请求共享锁,用于读 _inline void AcquireSELockShared(SELock *lock) { EnterCriticalSection(&lock->sec_exclusive); EnterCriticalSection(&lock->sec_shared); WaitForSingleObject(lock->exclusive_evt,INFINITE); //等待独占锁 ++lock->shared_count; if(lock->shared_count) ResetEvent(lock->shared_evt); //打开共享锁 LeaveCriticalSection(&lock->sec_shared); LeaveCriticalSection(&lock->sec_exclusive); } //释放共享锁 _inline void ReleaseSELockShared(SELock *lock) { EnterCriticalSection(&lock->sec_shared); --lock->shared_count; if(!lock->shared_count) SetEvent(lock->shared_evt); //关闭共享锁 LeaveCriticalSection(&lock->sec_shared); } //请求独占锁 _inline void AcquireSELockExclusive(SELock *lock) { EnterCriticalSection(&lock->sec_exclusive); WaitForSingleObject(lock->exclusive_evt,INFINITE); //等待独占锁 WaitForSingleObject(lock->shared_evt,INFINITE); //等待共享锁 ResetEvent(lock->exclusive_evt); //打开独占锁 LeaveCriticalSection(&lock->sec_exclusive); } //释放独占锁 _inline void ReleaseSELockExclusive(SELock *lock) { SetEvent(lock->exclusive_evt); //关闭独占锁 } #ifdef __cplusplus } #endif
基于windows api实现的共享锁/独占锁
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