多个线程可以具有只读访问权限的互斥模式

Question

我有一个包含 Dinosaur 个对象的列表，可以添加到这些对象、从中删除这些对象，而且恐龙本身也需要喂食。这一切都发生在高度多线程的环境中，因此该列表受互斥锁保护。

static Mutex s_dinosaurMutex;
static vector<Dinosaur> s_dinosaurList;

void AddDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();
    s_dinosaurList.push_back(dinosaur);
    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

void RemoveDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();

    vector<IMadderReceiver*>::iterator it = find(s_dinosaurList.begin(), s_dinosaurList.end(), dinosaur);
    if (it != s_dinosaurList.end())
        s_dinosaurList.erase(it);

    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

void FeedDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();

    vector<IMadderReceiver*>::iterator it = find(s_dinosaurList.begin(), s_dinosaurList.end(), dinosaur);
    if (it != s_dinosaurList.end())
        (*it).Feed(); // Feeding a dinosaur can take a long time, ~ 1 second

    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

现在问题出在喂食上。这可能需要很长时间，但如果多个线程同时喂食相同（或不同）的恐龙，那绝对没问题。因此，馈送过程不应停止其他 FeedDinosaur 调用，但它应该停止 Add 和 Remove 调用，并等待它们完成。目前的行为是许多线程正在排队等待 Feed the dinosaurs，这使系统陷入停顿。

是否有特定的（类似互斥锁的）设计模式允许这种需要只读访问权限的 ok-ing 线程的行为？

Answer 1

这是一个 reader-writer 互斥； Boost 和 C++ 使用更通用的术语 "shared mutex"，因为它可用于除多个 reader-单个编写器之外的模式。

Boost.Thread 在 C++17 中有 shared_mutex since version 1.35.0 (Reader/Writer Locks in C++). C++ has shared_timed_mutex since C++14 and will have shared_mutex；在可用之前，您可以使用 C++14 shared_timed_mutex 而只是不使用超时机制。

在您的编写器线程中，锁定共享互斥体以获得唯一访问权限（使用 unique_lock）；在您的 reader 线程中，为 shared 访问锁定共享互斥体（使用 shared_lock）。

多个线程可以具有只读访问权限的互斥模式

Mutex pattern where multiple threads can have read-only access

c++

multithreading

mutex