读者与写者

本章为进阶内容，零基础读者可以跳过，不影响后续阅读。

复习

等待与通知：条件变量如何让线程在条件不满足时睡眠
生产者与消费者：用互斥和等待通知串起一个完整例子
信号量：用计数管理有限资源与线程协作

TL;DR

读操作之间可以同时进行，写操作必须独占
读多写少时，让多个读者并发能大幅提高效率
用“读者计数”控制：第一个读者加锁，最后一个读者解锁
要防止写者被源源不断的读者饿死

正文

　　有些共享数据，被“读”的次数远多于被“写”。比如一本配置表、一份缓存。如果还像之前那样，读的时候也独占着锁，就太浪费了——好几个人一起看，本来相安无事。

三条规则

　　读者与写者问题，规则其实很自然：

读—读：可以并发，多个读者同时读没问题
读—写：互斥，有人在读时不能写，有人在写时不能读
写—写：互斥，同一时刻只能有一个写者

　　最难的是前两条之间的协调：什么时候允许一堆读者进来，什么时候又必须拦住新读者、把机会让给写者。

读者计数

　　一个经典做法是用一个读者计数：

第一个进场的读者负责加锁，把写者挡在外面
最后一个离场的读者负责解锁，放写者进来
中间进出的读者，只增减计数，不去碰锁

读者：
  lock(计数保护锁)
  计数 += 1
  if (计数 == 1) lock(数据锁)   // 第一个读者上锁
  unlock(计数保护锁)
  读数据
  lock(计数保护锁)
  计数 -= 1
  if (计数 == 0) unlock(数据锁) // 最后一个读者解锁
  unlock(计数保护锁)

写者：
  lock(数据锁)
  写数据
  unlock(数据锁)

　　这样一来，只要还有读者在场，写者就得等；而读者之间可以畅通无阻。