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多线程编程中应该注意的问题

发布时间：2014-06-05 来源：文档文库

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多线程编程中应该注意的问题

1. 线程的优先级
多线程编程中要注意协调好各个线程的优先级。一般来说，控制线程的优先级要高于Worker线程。这样做，可以保证Client（最终用户或者其他模块）尽快得到响应。当控制线程是与最终用户交互的界面线程时更应如此，如果界面线程优先级较低，界面可能较长时间没有反应，用户很可能会怀疑命令是不是还没有开始执行。下面两张图给出了控制线程优先级不同对Client造成不同响应时间的对比。
用户请求响应时间控制线程Worker线程通知Worker处理请求线程切换工作中…请求正在处理线程切换线程切换工作中…通知用户请求处理完毕控制线程低优先级，Worker线程高优先级Fig 1.1 控制线程优先级低，对用户响应时间较长

用户请求响应时间控制线程Worker线程请求正在处理通知Worker处理请求线程切换工作中…线程切换线程切换工作中…通知用户请求处理完毕控制线程高优先级，Worker线程低优先级Fig 1.2 控制线程优先级高，对用户响应时间较短

2. 防止栈溢出
这个问题不只存在在多线程编程中。防止栈溢出可以参考下面几条建议： 1 不在函数体内定义特别大的栈变量，必须要定义的时候，可以使用new在堆上分配。 2
传递参数时，大的参数（如结构体，类）使用按指针传递，小的参数（如基本数据类型）使用按值传递。
1.分配和参数大小相同的空间。2.调用拷贝构造函数构造一个对象。3.将构造的对象压入堆栈。ParameterMemoryCopy of Parameter压栈参数-大的对象Fig 2.1 大对象作为参数时，按值传递的过程

1.取指2.创建指针的一个拷贝3.将创建的指针压入堆栈。堆栈&ParameterCopy of &ParameterParameter压栈参数-大的对象堆栈Fig 2.2 大对象作为参数时，按指针传递的过程。

由Fig 2.1和Fig 2.2可以看出，对于较大的对象，按指针的传递的资源消耗较小，空间上，仅需把一个指针压栈；时间上，省去了拷贝构造函数的调用。所以在传递大的对象时，应该使用按指针传递。

1.创建参数的一个拷贝，基本数据类型，无须调用拷贝构造函数2.将创建的拷贝压入堆栈。ParameterCopy of Parameter参数 - 基本数据类型压栈Copy Of Parameter堆栈Fig 2.3 参数为基本类型时，按值传递的过程

1.取地址2.创建指针的一个拷贝3.将创建的拷贝压入堆栈。
Parameter&ParameterCopy of &Parameter参数 - 基本数据类型压栈Copy of &Parameter堆栈Fig 2.4 参数为基本类型时，按指针传递的过程。

对比Fig 2.3和Fig 2.4可以看出，对于基本数据类型，按指针传递的方法反而会消耗较多的时间，而且当参数所占的字节数小于一个指针所占的字节数（4个字节）时，按指针传递也会消耗较多的空间。所以当参数为基本数据类型时，应该使用按值传递。

3. Run函数中Event的处理顺序
在Run函数同时Wait到两个或者以上Event时，要特别注意处理这些Event的先后顺序，避免因处理顺序不当引起的问题。
如果Wait函数每次只能接收一个事件，则上述问题不需要特别关注。

4. 提高控制线程的响应速度
1 减轻控制线程的负担，把更多的工作交给Worker线程来做。这么做的原因和第一条一样，是为了提高控制线程的响应速度，从而提高Client的满意度。 2 注意Worker线程中信号量的使用，防止Worker线程长时间堵塞控制线程。典型的，控制线程和Worker线程会同时访问一个成员变量，并且其中至少有一个线程还要修改这个成员变量，如果Worker线程用信号量Lock了这个成员变量，然后做一些费时的工作（比如操作数据库），那么在它完成这些工作并Unlock这个成员变量之前，控制线程访问这个成员变量时都会被堵塞。所以，应该尽量减少Worker线程Lock的时间。下图中演示了堵塞发生的过程，红色的部分表示控制线程被堵塞了。
Client控制线程Update m_pDataSetEventUpdate has startedWorker线程Lock m_pDataGet m_pData**Lock m_pDataRead DB to m_pData消息1费时操作Unlock m_pData这里堵塞了Copy m_pData to pDataUnlock m_pDataReturn pData
Fig 4.1 Worker线程堵塞控制线程的发生过程

ClientUpdate m_pData控制线Worker线程SetEventUpdate has startedGet m_pDataRead DB to pData费时操作Copy m_pData to pDataLock m_pDataUnlock m_pDataReturn pDataLock m_pDatam_pData = pDataUnlock m_pData
Fig 4.2 防止Woker线程堵塞控制线程的方法。

上图给出的解决方法实际上是尽量减少Worker线程的Lock时间，把DB读出的数据暂时先放在临时变量中，仅当需要更新m_pData时才开始Lock。

5. 做一个强有力的控制线程，减少Worker线程被唤醒的次数
对来自Client的事件，控制线程应该加一些基本的过滤，对于可以简单地判断出不需要Worker线程处理的事件，如一些在当前状态下不能处理，不需要处理，或者处理起来不费多少时间的事件，应该直接处理掉或者丢弃掉，而不是全部都发送给Worker线程。例如，Map中处理描画事件的方式就值得学习，当追加描画和擦除后再描画，两个事件同时到来时，Map的处理方式是仅处理擦除后再描画，追加描画直接忽略了。

6. 注意信号量的使用
在一个线程运行过程中，应该避免出现以下的使用方法： Func { Lock(; … Unlock(; … Lock(; … Unlock(; } 这是因为，如果第一次Unlock和第二次Lock之间，成员变量的值可能发生了变化，而如果Func函数恰好在两次Lock的时候都用到了那个发生了变化的成员变量，那么错误就有可能发生了。

??????1Update m_pIReal3D.lIndexUpdate m_pIReal3DLock m_pIReal3DLock m_pIReal3DlIndex = m_pIReal3D.lIndex????1????2????2Unlock m_pIReal3Dm_pIReal3D.Realease(???m_pIReal3D???????????lIndex = CalcNewIndex(lIndexUnlock m_pIReal3Dm_pIReal3D = new CReal3D(Lock m_pIReal3Dm_pIReal3D.lIndex = lIndexUnlock m_pIReal3D
Fig 6.1 多次Lock时出现的问题。

可以看出上图中，模块线程1两次Lock之间，m_pIReal3D的值已经发生了变化，这样会导致意想不到的错误。下图给出了这种问题的解决方法。

??????1Update m_pIReal3D.lIndex????1????2????2

Update m_pIReal3DLock m_pIReal3DLock m_pIReal3DpIReal3D = m_pIReal3DUnlock m_pIReal3Dm_pIReal3D.Realease(lIndex = pIReal3D.lIndexm_pIReal3D = new CReal3D(Unlock m_pIReal3DlIndex = CalcNewIndex(lIndexpIReal3D.lIndex = lIndexFig 6.2 防止多次Lock出现问题。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/3fe3061c2e3f5727a4e96220.html