pthreads v3中synchronized的用法和用途是什么？

这篇文章给大家分享的是pthreads v3中synchronized的用法。synchronized能够做同步处理，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，文中示例代码介绍的非常详细，感兴趣的朋友接下来一起跟随小编看看吧。

之所以会用到同步，是因为如果多个线程中对同一个资源进行操作时，会发生混乱。

比如2个线程对变量进行加1操作，第1个线程还没来的及改写数据时，第2个线程就对变量进行操作了，那变量最终的结果就是未知的，这个时候就需要同步来进行控制了。

例子如下：

?php
class Count extends Thread
{
    
  public $cnt = 0;


  public function run()
  {
    
    $this->
    add();

  }


  public function add()
  {
    
    //对成员进行加1操作
    for ($i = 0;
     $i  100000;
 $i++) {
    
      ++$this->
    cnt;

    }

  }

}
    

$c = new Count();
    
//调用start()时，线程run()中就调用了add()方法
$c->
    start();
    
//我们人为再调用一次add()方法，这时候就会有两个for循环对$cnt进行操作
$c->
    add();
    
//把创建的线程加入主线程中，让主线程等待子线程运行结束
$c->
    join();
    

//这里输出就是不确定性的
var_dump($c->
    cnt);

多次运行后，$cnt的值是不确定的。如下图所示：

在pthreads v2中我们可以用Mutex，不过在v3版本中被删除了，所以我们可以简单的把加1操作放到synchronized中进行同步，代码如下：

?php
class Count extends Thread
{
    
  public $cnt = 0;


  public function run()
  {
    
    $this->
    add();

  }


  public function add()
  {
    
    $this->
synchronized(function () {
    
      //对成员进行加1操作
      for ($i = 0;
     $i  100000;
 $i++) {
    
        ++$this->
    cnt;

      }

    }
    );

  }

}
    

$c = new Count();
    
//调用start()时，线程run()中就调用了add()方法
$c->
    start();
    
//我们人为再调用一次add()方法，这时候就会有两个for循环对$cnt进行操作
$c->
    add();
    
//把创建的线程加入主线程中，让主线程等待子线程运行结束
$c->
    join();
    

//这里就会一直输出200000
var_dump($c->
    cnt);

结果如下所示：

当然我们也可以通过notify()和wait()进行同步控制，代码如下：

?php
class Task extends Thread
{
    
  public $flag = 1;


  public function run()
  {
    
    $this->
synchronized(function () {
    
      //标识不为1就一直等待
      if ($this->
flag !== 1) {
    
        $this->
    wait();

      }
    

      for ($i = 1;
     $i = 10;
 $i++) {


        echo "flag : {
    $this->
flag}
 i : {
$i}
     \n";
    

        if ($this->
flag === 1) {
    
          //设置标识
          $this->
    flag = 2;
    
          //发送唤醒通知，然后让当前线程等待
          //注意，notify()与wait()顺序不要搞错了，不然会一直阻塞
          $this->
    notify();
    
          $this->
    wait();

        }

      }
    

      //我们在这里再次调用notify()
      //因为在最后一次输出flag : 2 i : 20时，当前线程的i已经变成11了，跳出了for循环，
      //但另一个线程则一直阻塞在wait()那里，程序无法结束，所以需要notify()再次唤醒一次
      $this->
    notify();

    }
    );

  }

}
    

$t = new Task();
    
$t->
    start();
    

$t->
synchronized(function ($obj) {
    
  //标识不为2就一直等待
  if ($obj->
flag !== 2) {
    
    $obj->
    wait();

  }
    

  for ($i = 11;
     $i = 20;
 $i++) {


    echo "flag : {
    $obj->
flag}
 i : {
$i}
     \n";
    

    if ($obj->
flag === 2) {
    
      $obj->
    flag = 1;
    
      $obj->
    notify();
    
      $obj->
    wait();

    }

  }

}
    , $t);
    

//把创建的线程加入主线程中，让主线程等待子线程运行结束
$t->
    join();

结果如下图所示：

我们通过notify()和wait()控制了两个for循环，来回的输出变量i的值，保证了顺序性。

我们再来看一个复杂点的例子，共享的资源，如果不进行同步操作，会出现不可预知的情况，代码如下：

?php
class Task extends Thread
{
    
  private $name;
    
  private $file;


  public function __construct($name, $file)
  {
    
    $this->
    name = $name;
    
    $this->
    file = $file;

  }


  public function run()
  {
    
    $data = file_get_contents($this->
    file);
    
    $data = floatval($data);
    
    for ($i = 0;
     $i  100000;
 $i++) {
    
      ++$data;

    }
    
    file_put_contents($this->
    file, $data);

    echo "task : {
    $this->
name}
 data : {
$data}
     \n";

  }

}
    

$tasks = [];
    
$file = './test.log';
    

for ($i = 0;
     $i  100;
 $i++) {
    
  $tasks[$i] = new Task($i, $file);
    
  $tasks[$i]->
    start();

}
    

for ($i = 0;
     $i  100;
 $i++) {
    
  $tasks[$i]->
    join();

}

我们开100个线程对文件test.log进行读写，理想状态下，test.log中的数据应该是每次增加10000000的。现在的电脑配置都比较好，大家可以多运行几次就可以看出效果。

很明显最后的数据好像少了200000，多线程下对test.log文件进行读写，而我们又没有加锁，显然是会出现数据混乱的。

现在我们修改一下代码，如下：

?php
class File extends Thread
{
    
  private $file;


  public function __construct($file)
  {
    
    $this->
    file = $file;

  }


  public function inc()
  {
    
    //进行同步控制，当100个task线程调用inc方法时，synchronized可以保证块内的代码是同步的
    //注意，注意，不要把inc方法写到Task里，那样是没效果的，因为每个task线程都是独立空间，他们各自调各自的inc方法，是没法做到同步的
    //常用的做法是我们要同步哪些资源，就为这些资源写个Thread类，并提供操作这些资源的方法，并在方法里加上synchronized
    return $this->
synchronized(function () {
    
      $data = file_get_contents($this->
    file);
    
      $data = floatval($data);
    
      for ($i = 0;
     $i  100000;
 $i++) {
    
        ++$data;

      }
    
      file_put_contents($this->
    file, $data);
    
      return $data;

    }
    );

  }

}


class Task extends Thread
{
    
  private $name;
    
  private $file;


  public function __construct($name, $file)
  {
    
    $this->
    name = $name;
    
    $this->
    file = $file;

  }


  public function run()
  {
    
    $data = $this->
    file->
    inc();

    echo "task : {
    $this->
name}
 data : {
$data}
     \n";

  }

}
    

$tasks = [];
    
$file = new File('./test.log');
    

for ($i = 0;
     $i  100;
 $i++) {
    
  $tasks[$i] = new Task($i, $file);
    
  $tasks[$i]->
    start();

}
    

for ($i = 0;
     $i  100;
 $i++) {
    
  $tasks[$i]->
    join();

}
    

结果如下图所示，当然为了保险起见，我们可以试着多运行几次，下面是我运行了25次的结果：

以上就是关于pthreads v3中synchronized的用法的介绍，上述示例具有一定的借鉴价值，有需要的朋友可以参考学习。最后，想要了解更多可以继续浏览网络其他相关的文章。

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