Android C++中線程同步實現

Android C++中線程同步實現
前言

Android C++中的線程同步主要就是對pthread的mutex和condition的封裝。所以學習之前，建議先瞭解一個標準C++中線程同步的實現，參考連結：C++ 中線程學習

Mutex

Android Mutex的實現源碼位於/system/core/include/utils/Mutex.h，我們先來看一下Mutex類的具體實現：

class Mutex {public:    enum {        PRIVATE = 0,        SHARED = 1    };    Mutex();    Mutex(const char* name);    Mutex(int type, const char* name = NULL);    ~Mutex();    // lock or unlock the mutex    status_t lock();    void unlock();    // lock if possible; returns 0 on success, error otherwise    status_t tryLock();    class Autolock {    public:        inline Autolock(Mutex& mutex) : mLock(mutex)  { mLock.lock(); }        inline Autolock(Mutex* mutex) : mLock(*mutex) { mLock.lock(); }        inline ~Autolock() { mLock.unlock(); }    private:        Mutex& mLock;    };private:    pthread_mutex_t mMutex;};

從標頭檔中，我們發現Mutex類private變數mMutex是我們熟悉的phread_mutex_t類型，pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock函數通過通過此變數保證一系列操作的原子性。

接下來，我們看一下Mutex類建構函式、解構函式、lock、unlock和tryLock的具體實現（在看源碼之前，我們應該能猜到你們就是對pthread _mutex_xxx函數的簡單封裝）：

inline Mutex::Mutex() {    // 建構函式，初始化mMutex變數    pthread_mutex_init(&mMutex, NULL);}inline Mutex::~Mutex() {    // 解構函式，就是銷毀mMutex變數    pthread_mutex_destory(&mMutex);}inline status_t Mutex::lock() {    return -pthread_mutex_lock(&mMutex);}inline void Mutex::unlock() {    pthread_mutex_unlock(&mMutex);}inline status_t Mutex::tryLock() {    return pthread_mutex_tryLock(&mMutex);}

僅僅是這種簡單封裝，還不能滿足Android設計者偷懶的心理。而且我們在Android源碼中大量的看到類似於：

AutoMutex _l(gProcessMutex);

這樣的寫法，並沒有看到Mutex::lock()和Mutex::unlock()的顯示調用。所以，接下來，我們繼續學習AutoMutex基於Mutex類的實現。

AutoMutex

AutoMutex僅僅是typedef的重新命名，源碼如下：

typedef Mutex::Autolock AutoMutex;

而Mutex::Autolock是Mutex類的內部類，實現源碼如下：

class Autolock {public:    inline Autolock(Mutex& mutex) : mLock(mutex)  { mLock.lock(); }    inline Autolock(Mutex* mutex) : mLock(*mutex) { mLock.lock(); }    inline ~Autolock() { mLock.unlock(); }private:    Mutex& mLock;};

可以看到，Autolock內部類在建構函式中調用了Mutex類的lock方法，在解構函式中調用了Mutex類的unlock方法。所以當我們在一個函數塊中調用AutoMutex的時候：

Mutex gProcessMutex;void testAutoMutex（） {    AutoMutex _l(gProcessMutex);    // 下面是需要同步的代碼內容    // ...}

我們定義了一個AutoMutex的變數_l，並把Mutex類型的變數gProcessMutex賦值給_l進行建構函式初始化，自然也實現了調用gProcessMutex的lock方法，實現了線程鎖機制。
當函數執行完畢後，AutoMutex的解構函式被調用，從而調用了gProcessMutex的unlock方法，釋放了線程鎖機制。

其實，AutoMutex的機制有點類似於智能指標，都是很好的運用了類的建構函式和解構函式進行一些特定的操作。