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，这些线程充当“电子计数器”，读取用户的请求并按他们说的做。

用户的帐户存储在一个数组内的服务器上，可以根据请求访问它们。我的问题如下：假设线程 A 正在将钱从 John 转移到 Maria。如何在交易进行时阻止其他线程访问 John 和 Maria 的帐户？我知道信号量、互斥体和条件变量，但是我找不到一种方法来使用它们，并且不会阻止对整个数组的访问。

编辑：我被告知要创建 N 个互斥体，其中 N = 帐户数，并且每个互斥体都与一个帐户相关联。有没有更好的办法来解决这个问题？

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条记录时（例如，对于传输），它始终以相同的顺序查看它们——例如首先是最小的数字。

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

选项 2

滚动您自己的记录级锁。为每个帐户建立一个变量，记录该帐户是否被锁定。这可以在帐户数组中或在单独的数据结构中。使用单个互斥锁来保护对所有锁标志的访问，并使用 CV 来帮助线程等待锁可用。

线程然后以这种模式运行：

1. 锁定互斥体。
2. 如果所有必需的记录均已解锁，则打开其锁定标志并转到第 4 步。
3. 等待简历，然后返回第 2 步。
4. 释放互斥锁
5. 执行所有（其他）帐户修改
6. 重新锁定互斥锁
7. 关闭步骤 2 中获取的所有记录锁。
8. 广播到 CV 并释放互斥锁。

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选项 2 比选项 1 有更多的线程争用，因此在实践中可能会更少并发，但这是仅使用一个互斥体所涉及的权衡。您可以通过混合解决方案在一定程度上解决这个问题，该解决方案将帐户分成组，并在每个组的基础上实施选项 2。