锁定层次结构和读写器互斥锁答案

【问题标题】：Lock hierarchies and reader-writer mutexes锁定层次结构和读写器互斥锁
【发布时间】：2011-05-04 15:44:34
【问题描述】：

假设我使用锁层次结构来避免死锁。如果我使用读写器互斥锁，我应该如何考虑和使用它们？每个读写器互斥体的层次结构中是否存在（我能想到）不同的读锁和写锁？（如果是，这意味着这两个锁可以在层次结构中分配不同的级别。）使用读写互斥体是否会在层次结构中引入死锁的可能性？（如果是，如何（如果有的话）避免这种情况？）“可升级”锁（无需先解锁互斥锁即可转换为写入器锁的读取器锁）呢？

是的，我已经看到了尽可能避免（特别是读写器）互斥锁的建议。这与是否普遍使用它们无关；只是假设存在一个最好由读写器互斥体解决的问题。同样，不要仅仅因为您通常喜欢它们而建议锁定层次结构的替代方案。（但是，如果将读写器互斥锁与锁层次结构相结合确实会引入死锁的可能性，请随时建议对使用的概念进行更改。）

知道我正在考虑使用 Boost Thread 库的多线程程序可能会有所帮助。读写器互斥类在此处称为 shared_mutex ； unique_lock 是独占（写入器）锁； shared_lock 是共享（读者）锁； upgrade_lock 是一个读锁，可以临时升级为写锁。

【问题讨论】：

标签： multithreading boost locking mutex deadlock

【解决方案1】：

出于锁定顺序的目的，您必须将其视为单个锁定。如果您有锁 A 和 R-W 锁 B，并且有两个线程执行此操作：

锁定A，等待读取(B)
锁写(B)，等待A

他们仍然会陷入僵局。

【讨论】：

啊，我明白了。然而，我认为这还不够。假设他们都这样做：read-lock B, wait for upgrade to write-lock。所以至少在使用升级锁时必须考虑更多以避免死锁。我想到的另一个想法是，读锁定互斥体仍然允许其他读者也锁定它。因此，我认为对读者的订购要求可能会减少。
我从未使用过支持升级的锁，并且完全看不到如何在没有死锁的情况下使用它们，这正是您指定的原因（除非您确保一次只有一个线程调用升级） .至于读者，请记住，如果队列中有 W 等待者，许多 RW 锁将不会让读者通过（以避免让写者挨饿）。因此，即使锁目前仅在 R 模式下持有，您也可能无法依赖读者能够获得锁。