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陈晓伟 · 更新于 2018-11-28 11:00:42

第6章 基于锁的并发数据结构设计

本章主要内容

  • 并发数据结构设计的意义
  • 指导如何设计
  • 实现为并发设计的数据结构

在上一章中,我们对底层原子操作和内存模型有了详尽的了解。在本章中,我们将先将底层的东西放在一边(将会在第7章再次提及),来对数据结构做一些讨论。

数据结构的选择,对于程序来说,是其解决方案的重要组成部分,当然,并行程序也不例外。如果一种数据结构可以被多个线程所访问,其要不就是绝对不变的(其值不会发生变化,并且不需同步),要不程序就要对数据结构进行正确的设计,以确保其能在多线程环境下能够(正确的)同步。一种选择是使用独立的互斥量,其可以锁住需要保护的数据(这种方法已经在第3和第4章中提到),另一种选择是设计一种能够并发访问的数据结构。

在设计并发数据结构时,你可以使用基本多线程应用中的构建块(之前章节中有提及),比如,互斥量和条件变量。当然,你也已经在之前的章节的例子中看到,怎样联合不同的构建块,对数据结构进行写入,并且保证这些构建块都是在并发环境下是线程安全的。

在本章,我们将了解一些并发数据结构设计的基本准则。然后,我们将再次重温锁和条件变量的基本构建块。最后,会去了解更为复杂的数据结构。在第7章,我们将了解,如何正确的“返璞归真”,并使用第5章提到的原子操作,去构建无锁的数据结构。

好吧!多说无益,让我们来看一下并发数据结构的设计,都需要些什么