[Perl]多线程并发编程

https://www.cnblogs.com/yeungchie/

记录一些常用的 模块 / 方法 。

多线程

使用模块 threads

use 5.010;use threads;sub func {  my $id = shift;  sleep 1;  print "This is thread - $id\n";}

创建线程

• new

sub start {  my $id = shift;  my $t = new threads \&func, $id;  return $t;}

• create

sub start {  my $id = shift;  my $t = new threads \&func, $id;  return $t;}

• async

sub start {  my $id = shift;  my $t = async { &func( $id ) };  return $t;}

线程收尸

• 阻塞 join

&start( 'join' )->join;say 'Done';

This is thread - join
Done
# 父线程被子线程阻塞，成功收尸。

• 非阻塞 detach

&start( 'detach' )->detach;say 'Done';

Done
# 由于非阻塞，父线程已经退出，子线程变成孤儿线程，无法收尸。

数据共享

使用模块 threads::shared

use threads::shared;

标记共享变量

有几种不同的写法

• 依次标记 :shared

my $scalar :shared;my @array  :shared;my %hash   :shared;

• 批量标记 :shared

my ( $scalar, @array, %hash ) :shared;

• 用函数标记 share()

my ( $scalar, @array, %hash );share $scalar;share @array;share %hash;

克隆 shared_clone

向共享的变量中加入新的元素时，需要注意的地方。

my @newArray = qw( YEUNG CHIE 1 2 3 );my $clone = shared_clone [@newArray];push @array, $clone;$hash{ keyName } = $clone;

锁 lock

多个线程同时编辑一个共享变量时，需要注意的地方。

经典的取钱问题：
1 - 输出额度 $amount = 500
2 - func() 函数模拟取钱，每次取 300
3 - 当 $amount < 300 时，则无法取钱

• 没加锁的情况

my $amount :shared = 500;sub func {    unless ( $amount < 300 ) {        sleep 1;  # 睡眠一秒模拟延迟        $amount -= 300;    }}# 这里两个线程模拟，两次取钱同时进行my $t1 = new threads \&func;my $t2 = new threads \&func;$t1->join;$t2->join;say $amount;

-100
# 结果被取了两次，剩余额度为 -100

• 加了锁的情况

调整一下子函数 func()， 加个锁。

...sub func {    lock $amount;    unless ( $amount < 300 ) {        sleep 1;        $amount -= 300;    }}...

200
# 结果正确

线程队列

使用模块 Thread::Queue

use Thread::Queue;

创建队列

my $queue = new Thread::Queue;

入队 enqueue

my $var = 'YEUNG';$queue->enqueue( $var );$queue->enqueue( qw( CHIE 1 2 3 ) );

出队 dequeue

• 默认出队一个项目

say $queue->dequeue;

YEUNG

• 指定多个项目出队

say for $queue->dequeue( 3 );

CHIE
1
2

非阻塞出队 dequeue_nb

• 如果是阻塞出队

my $queue = new Thread::Queue qw( YEUNG CHIE );say while $_ = $queue->dequeue;

YEUNG
CHIE
# 程序会卡在这里，等待队列中新的项目加入

• 使用非阻塞出队

my $queue = new Thread::Queue qw( YEUNG CHIE );say while $_ = $queue->dequeue_nb;

YEUNG
CHIE

剩余 pending

pending 方法可以返回未出队的项目数量。

my $queue = new Thread::Queue qw( YEUNG CHIE );say $queue->dequeue;say $queue->pending;say $queue->dequeue;say $queue->pending;

YEUNG
1
CHIE
0

查看 peek

只是看看但是不出队。

my $queue = new Thread::Queue qw( YEUNG CHIE );say $queue->peek;say $queue->pending;say $queue->peek( 2 );say $queue->pending;

YEUNG
2
CHIE
2

入队结束 end

除了上面用 dequeue_nb 非阻塞出队，之外还可以用 end 方法来

my $queue = new Thread::Queue qw( YEUNG CHIE );$queue->end;say while $_ = $queue->dequeue;

# 这样虽然没有用 dequeue_nb 方法，程序也不会卡住了。

不过这个方法需要模块版本 >= 3.01，一般系统自带 Perl 是不支持的，但是我们也可以自己来实现这个效果：

• 共享变量

  共享一个全局变量标记入队结束。

  my $endFlag :shared;

• 生产者线程

  当入队结束时，$endFlag 赋值为真。

  $endFlag = 1;

• 消费者线程

  循环操作非阻塞出队。

  while ( 1 ) {    my $item = $queue->dequeue_nb;    if ( defined $item ) {        say $item;    }    else {        # 当出队失败且入队结束时，退出循环        last if $endFlag;    }}

线程信号量

使用模块 Thread::Semaphore

use Thread::Semaphore;

线程池

使用模块 Thread::Pool

use Thread::Pool;

参考资料/拓展

• threads - Perl interpreter-based threads - metacpan.org
• threads::shared - Perl extension for sharing data structures between threads - metacpan.org
• Thread::Queue - Thread-safe queues - metacpan.org
• Thread::Semaphore - Thread-safe semaphores - metacpan.org
• Thread::Pool - group of threads for performing similar jobs - metacpan.org