如何同步访问数组的索引

Question

我正在编写两个模拟银行服务的程序。有服务器程序和用户程序。服务器设置多个线程作为"eletronic counters"读取用户的请求并按照他们说的去做。

用户的帐户存储在服务器上的一个数组中，可以根据请求访问它们。我的问题如下：想象线程 A 正在将钱从约翰转移到玛丽亚。在交易进行时，如何阻止其他线程访问 John 和 Maria 的帐户？我知道信号量、互斥锁和条件变量，但我找不到一种不阻塞对整个数组的访问的方式来使用它们。

编辑：有人告诉我创建 N 个互斥体，其中 N = 帐户数，并让每个互斥体与一个帐户相关联。有没有更好的办法解决这个问题？

Answer 1

有几个选项，其中：

选项 1

为每个帐户提供自己的互斥锁。确保当一个线程想要锁定两个记录时（例如为了传输）它总是以相同的顺序查看它们——例如最小的数字在前。

然后线程将简单地获取它们需要修改的记录的互斥量（始终遵守正确的锁定顺序以避免死锁），进行修改，然后释放互斥量。

选项 2

自己卷 record-level 锁。为每个账户建立一个变量，记录该账户是否被锁定。这可以在帐户数组内或在单独的数据结构中。使用单个互斥体来保护对所有锁标志的访问，并使用 CV 来帮助线程等待锁变得可用。

线程然后以这种模式运行：

1. 锁定互斥量。
2. 如果所有需要的记录都已解锁，则打开它们的锁定标志并转到第 4 步。
3. 等待简历，然后返回第 2 步。
4. 释放互斥量
5. 执行所有（其他）帐户修改
6. Re-lock互斥体
7. 关闭步骤2中获取的所有记录锁。
8. 广播到 CV 并释放互斥量。

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选项 2 比选项 1 有更多的线程争用，因此实际上并发性可能稍低，但这是仅使用一个互斥锁所涉及的权衡。您可以通过混合解决方案在某种程度上解决这个问题，该解决方案将帐户分成几组，并在 per-group 的基础上实施选项 2。