SCRY技术分享：多线程原语ConVar

多线程下的原语，除了我们常用的锁，还有另外一类用于同步的原语叫做“屏障”，“条件变量”(在rust或者cpp中)。在其他语言中也有类似的概念，叫做栅栏，闭锁，屏障，信号量等。他们具有相同的意义。

在介绍条件变量之前，先介绍屏障（Barrier）。屏障相当于一堵带门的墙，使用wait方法，在某个点阻塞全部进入临界区的线程。条件变量（Condition Variable）和屏障的语义类似，但它不是阻塞全部线程，而是在满足某些特定条件之前阻塞某一个得到互斥锁的线程。

单纯讲条件变量的意义并不直观。换种描述。

条件变量可以在我们达到某种条件之前阻塞线程，我们利用此特性可以对线程进行同步。或者说做到按照某种条件，在多个线程中达到按照特定顺序执行的目的。

为此我们设计如下下面流程。为此流程写一段代码，来体会条件变量的作用。

我们启动三个线程，t1，t2，t3。分别执行任务T1，T2，T3。现在要求：T2必须等待T1和T3完成之后再执行。

以上代码可以在?这个链接（https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2018&gist=31292aa4c8c86b93f4111597679329e2）?下在playground运行。

上面的代码需要注意的点如下：

CondVar需要和锁一起使用，在运行中每个条件变量每次只可以和一个互斥体一起使用。

这里使用了parking_lot中的CondVar和Mutex，使用标准库中的条件变量和锁也是一样的效果。

设计中，在锁中持有了一个数字类型。当锁中的数字（也就是我们的“变量”）小于5，我们使用wait阻塞住t2。我们在t1完成时，把数字加二，在t3完成后，我们把数字加三。

注意，每次更改变量后要使用通知。

一般情况下，我们可以设计更复杂的变量和阻塞条件来达到更复杂的同步效果。

特别注意的是

notify_one()只会通知线程一次，也就是说，如果我们有多个线程被阻塞住，notify_one会被一个阻塞地方消耗。不会传播到另一个阻塞的临界区中

notify_all()会通知所有阻塞区。

所以使用的时候需要特别注意两种通知不同的使用场景，避免造成阻塞。

在CondVar中还有对应的wait_for。可以设置TimeOut，避免造成永久的阻塞。

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编译者/作者：scry

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