Mutex有下列方法:
Mutex.new
生成新的互斥锁。
Mutex#lock
加锁。若已经处于加锁状态则会一直等待下去,直到解锁为止。
Mutex#unlock
解锁。若有其它等锁的线程则会让它们通过。
Mutex#synchronize
执行从获得锁到解锁全过程的迭代器。
Mutex#try_lock
获得锁。若已处于加锁状态,则返回false且不会挂起。
Queue
Queue就像一条读写数据的管道。提供数据的线程在一边写入数据,而读取数据的线程则在另一边读出数据。若Queue中没有可供读取的数据时,读取数据的线程会挂起等待数据的到来。
下面就是一个使用Queue的简单程序:
1 require "thread"
2
3 q = Queue.new
4
5 th = Thread.start {
6 while line = q.pop
7 print line
8 end
9 }
10
11 while gets
12 q.push $_
13 end
14 q.push nil # 终止标记
15 th.join
|
本程序中,一个线程读入一行之后,另一个线程就输出它。若把第3行改成数组,即“q=[]”后,线程间失去同步,则程序无法正确运作。
Queue有下列方法:
Queue.new
生成新的Queue。
Queue.empty?
若Queue为空则返回真。
Queue.push value
向Queue添加value。
Queue.pop [non_block]
从Queue中取出数据。若参数non_block被指定为非假值而且Queue为空时,则引发错误。其他情况下,若Queue为空时,读取数据的线程会被挂起直到有新数据加入。
例题
让我们来看一看在并行处理编程领域中非常有名的“哲学家就餐”问题。
“哲学家就餐”问题就是指在下述情况下,哲学家如何取得同步的问题。
有N位哲学家围坐在圆桌旁。圆桌中间放着盛满意大利面条的大盘子。另有N把叉子分别放在每位哲学家身旁。哲学家继续思考问题,若觉得饿就会拿起两旁的叉子就餐。吃完后就将叉子放回去。这些哲学家都是绅士,即使很饿也会等到两旁都有叉子可用之后才会就餐。
运行程序后会依次显示当前的状态。各个字符所代表的意义如下。
o:正在思考问题的哲学家
*:正在工作的哲学家
-:无人使用的叉子
|:正被使用的叉子
哲学家思考的时间和就餐的时间由随机数决定。
1 #
2 # The Dining Philosophers - thread example
3 #
4 require "thread"
5
6 N=7 # number of philosophers
7 $forks = []
8 for i in 0..N-1
9 $forks[i] = Mutex.new
10 end
11 $state = "-o"*N
12
13 def wait
14 sleep rand(20)/10.0
15 end
16
17 def think(n)
18 wait();
19 end
20
21 def eat(n)
22 wait();
23 end
24
25 def philosopher(n)
26 while true
27 think n
28 $forks[n].lock
29 if not $forks[(n+1)%N].try_lock
30 $forks[n].unlock # avoid deadlock
31 next
32 end
33 $state[n*2] = ?|;
34 $state[(n+1)%N*2] = ?|;
35 $state[n*2+1] = ?*;
36 print $state, "\n"
37 eat(n)
38 $state[n*2] = ?-;
39 $state[(n+1)%N*2] = ?-;
40 $state[n*2+1] = ?o;
41 print $state, "\n"
42 $forks[n].unlock
43 $forks[(n+1)%N].unlock
44 end
45 end
46
47 for i in 0..N-1
48 Thread.start{philosopher(i)}
49 sleep 0.1
50 end
51 sleep
52 exit
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