Question

我们有一个多线程应用程序。在当前实现中， thread1 在启动时创建，并定期（每隔一秒左右，可配置）唤醒以检查磁盘是否存在潜在的已保存文件。这些文件由另一个线程 thread2 保存。运行 thread1 并定期唤醒可能会降低应用程序的速度。

现在我们有机会使用boost :: condition变量来阻止 thread1 ，直到 thread2 通知它。通过这样做，需要创建一个标志以避免来自 thread2 的不必要的通知，并且该标志需要被同步并且通过 thread2 。或者每次写入时都会通知 thread1 。

我的问题如下：

在boost :: condition实现中， thread1 仍然需要经常唤醒以检查标志，不同之处在于实现对我们是隐藏的，但它实际上是这样做的。我对吗？ Windows和Java中的类似API也做同样的事情吗？

如果线程经常被多次通知，即使它没有处于等待状态，会发生什么？

在我的情况下，它会通过切换到boost :: condition实现来提高整体性能吗？我的意见是否。

Answer 1

在POSIX和Win32中，boost :: condition是使用基于事件的API实现的。从技术上讲，线程在发生事件之前不会被唤醒。
如果线程在信号发送后进入等待状态 - 信号将丢失。您应该阅读有关实现“生产者/消费者”的基于事件的模式和策略。您的文件写/读示例是经典的生产者/消费者实例。为了避免信号丢失，请按照维基百科中的C ++ 11示例实现它：http://en.wikipedia.org/wiki/Producer%E2%80%93consumer_problem#Example_in_C.2B.2B

这个想法是，如果不等待条件，thread1将始终锁定共享互斥锁：

//thread1 - consumer
void thread1() {
    boost::scoped_lock lock(sharedMutex);
    // shared mutex locked, no events can be sent now
    while(1) {
        // check for files written by thread2
        sharedCond.wait( lock ); // this action unlocks the shared mutex, events can be sent now
    }
}

//thread2 - producer
void thread2() {
    boost::scoped_lock lock(sharedMutex); // will wait here until thread 1 starts waiting
    // write files
    sharedCond.notify_one();
}

3。性能问题：此更改与性能无关，而是将轮询更改为事件模型。如果你的thread1每1秒唤醒一次，切换到事件模型将不会改善CPU或I / O负载（每1秒消除文件验证），直到你在频率为几KHz的嵌入式系统中运行并且I / O操作阻止整个过程。它将改善thread1的反应时间，在轮询模式下，文件更改的最大响应时间为1秒，切换到事件后，它将立即执行。另一方面，thread2性能可能会在事件模型中降级 - 在它没有等待任何事情之前，如果它使用条件 - 它将必须锁定共享互斥锁，这可能在thread1正在读取文件时被锁定。

Answer 2

检查高频标志正是boost :: condition允许你避免的。 thread1()只等待flag设置：

#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <thread>

std::mutex mut;
bool flag;
std::condition_variable data_cond;

void thread2()
{
    //here, writing to a file
    std::lock_guard<std::mutex> lk(mut);
    flag = true;  //a new file is saved
    data_cond.notify_one();
}

void thread1()
{
    while(true)
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(mut);
        data_cond.wait(lk,[]{return flag;});
        //here, processing the file
        flag = false;
        lk.unlock();
    }
}

这是基于清单4_1的C ++ 11代码：C++ Concurrency in Action, Chapter 4 Synchronizing concurrent operations

boost :: condition会改善性能吗？

2 个答案: