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概述

freeswitch的核心源代码是基于apr库开发的,在不同的系统上有很好的移植性。

线程读写锁在多线程服务中有重要的作用。对于读数据比写数据频繁的服务,用读写锁代替互斥锁可以提高效率。

由于APR库是跨平台的,而不同平台上的系统接口有区别,所以在APR库中就有一个适配层目录libs\apr\include\arch\,该目录下有不同系统的头文件定义,包括aix、beos、netware、os2、os390、unix、win32。

在编译源代码文件的过程中,根据当前系统自动选择不同的文件目录来适配。

 

下面我们对apr库的线程读写锁实现做一个介绍。

环境

centos:CentOS  release 7.0 (Final)或以上版本

freeswitch:v1.8.7

GCC:4.8.5

读写锁数据结构

apr库的线程读写锁源代码文件在libs/apr目录下,这里只列出了unix和win32的版本。

libs\apr\include\apr_thread_rwlock.h

libs\apr\include\arch\unix\apr_arch_thread_rwlock.h

libs\apr\locks\unix\thread_rwlock.c

libs\apr\include\arch\win32\apr_arch_thread_rwlock.h

libs\apr\locks\win32\thread_rwlock.c

 

读写锁结构体定义。

我们可以看出,在unix系统下直接使用了pthread线程库的读写锁实现。

libs\apr\include\arch\unix\apr_arch_thread_rwlock.h

struct apr_thread_rwlock_t {

    apr_pool_t *pool;

    pthread_rwlock_t rwlock;

};

 

在win32系统则是使用了临界区CRITICAL_SECTION、mutex和event协同实现。

libs\apr\include\arch\win32\apr_arch_thread_rwlock.h

struct apr_thread_rwlock_t {

    apr_pool_t *pool;

    HANDLE      write_mutex;

    HANDLE      read_event;

    LONG        readers;

       CRITICAL_SECTION  read_section;

};

 

常用函数

查看源代码头文件libs\apr\include\apr_thread_rwlock.h。

apr_thread_rwlock_create           //创建并初始化1个线程读写锁

apr_thread_rwlock_rdlock           //获取1个共享读锁

apr_thread_rwlock_tryrdlock       //非阻塞获取1个共享读锁

apr_thread_rwlock_wrlock          //获取1个独占写锁

apr_thread_rwlock_trywrlock      //非阻塞获取1个独占写锁

apr_thread_rwlock_unlock          //解锁1个读写锁

apr_thread_rwlock_destroy         //销毁读写锁

 

从接口定义我们可以看出,加读锁和加写锁是分开的接口,而解锁是同一个接口。

 

接口的实现我们简单介绍一下。

在unix系统下,读写锁的接口中直接调用了pthread库中对应的读写锁接口。

比如apr_thread_rwlock_create中调用了pthread_rwlock_init,apr_thread_rwlock_rdlock中调用了pthread_rwlock_rdlock等等,这里就不再详细展开了,有兴趣的可以自己查看一下pthread_rwlock_t读写锁的定义和实现。

 

在win32系统下,读写锁的接口中使用了readers、read_event、write_mutex和read_section几个变量共同实现了读写锁的功能。

伪代码-读锁(读写锁, 超时时间)

       进入临界区read_section

       等待信号write_mutex,失败或超时则返回错误

       计数器readers+1

       重置事件read_event,失败则返回错误

       释放write_mutex,失败则返回错误

       离开临界区read_section

       返回成功

 

伪代码-写锁(读写锁, 超时时间)

       等待信号write_mutex,失败或超时则返回错误

       等待信号read_event,失败或超时则释放write_mutex,并返回错误

       返回成功

 

伪代码-解锁(读写锁)

       释放write_mutex

       计数器readers-1

       设置事件read_event

       返回

 

说实话。。。win32的代码我没看懂,有没有win开发的高手给讲解一下。

比如,为什么只有读锁中有临界区read_section的操作,为什么write_mutex只有释放操作,为什么写锁中没有等待readers为0。。。

总结

apr库的线程读写锁的实现介绍完了。

读写锁的适用场景是多线程下读多写少的业务流程,以实现独占写和共享读的逻辑。

在合适的场景中,读写锁比互斥锁有更高的并发能力和效率。

另外,还有强读者和强写者俩种不同的形式,读者可以自己深入研究一下。

 

 


 

空空如常

求真得真

 

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