多线程开发要点(三)

多线程开发要点(三)

并发模式

多线程开发中，并发控制基本上都会使用到。
并发在使用上还是有很多技巧的。POSA2中总结了很多并发模式。
其实这些模式在编码中均使用过，作者总结出来，对于理清思路，
整理知识点还是非常有用的。

1. 定界加锁 scoped locking
  实现：
  利用c++语言对象的自动解构特点，实现同步锁自动解锁。
 
  优点：
  1. 增加了程序的健壮性，防止开发者在异常退出忘记解锁的错误。
 
  缺点：
  1. 受语言相关语意的限制。该方法主要基于c++语言。
     虽然该模式是在对象析构的过程进行解锁。对象析构一般发生在
     函数的退出。但是这是基于C++的。如果使用C语言的longjmp(),
     函数直接退出执行栈而没有按栈退出，解锁不会执行。
     同理，在线程执行过程中，在同步函数中，调用pthread_exit()
     退出函数时， 对象也不会被解构。
     进程中，直接调用exit(),如果是一个进程级别的同步锁，该锁
     也不会被解锁。
    
  2. 同步函数不能递归的调用自己，这样会引发自死锁。

2. 策略化加锁 strateagized locking
  实现：
  通过多态性或者是参数化类型实现。通过策略模式实现不同锁的实现。
 
  优点：
  1. 增加灵活性和个性化。
     策略模式本身的意图就是封装变化。
    
  2. 降低组件的维护代价。
     因为对于各种并发模型只有一份代码实现。
    
  3. 改善重用性
     因为这种模式实现的组件不太依赖与具体的同步机制。
    
  缺点：
  1. 强行加锁
  2. 过分工程化  
 
3. 线程安全接口模式加锁 thread-safe interface pattern locking
  实现：
  将类接口中提供的同步接口方法与具体功能实现方法分离。提供同步接口方法的
  实现主要是加锁，解锁。而具体功能实现的方法，只是功能代码。通过添加新的
  内部私有函数实现功能代码。而且应尽量让功能代码粒度减小。 
  
  在锁的使用上，应该尽量减小代码的粒度，将关键代码缩减的越小，对锁的争用
  也会减少。 
  
  模式对比
  decorator pattern 将功能代码实现成功能类，在使用装饰模式，进行加锁控制。 
  不过，装饰者模式是动态增加额外的责任扩展一个对象。
  线程安全模式目标类似，但是增加了健壮的，有效的加锁策略，以史组件线性安全。
  静态的划分方法责任。
 
   
  优点：
  1. 提高了健壮性。
     避免了组件间方法调用的引起的死锁问题。
  2. 改善性能
     确保在必要的时候进行加解锁。
  3. 简化了软件
     将加锁与功能特性分开。
 
  缺点：
  1. 增加了函数调用开销。
  2. 仍然存在潜在的死锁。
  3. 存在对象间私有方法的误用。 

4. 双检查加锁优化 double check locking opimization
   实现：
   通过条件检查避免不必要的加锁操作，从而减少了自由的争用，提高性能。