多个线程可以具有只读访问权限的互斥模式

Question

我有一个对象列表Dinosaur，可以添加、删除这些对象，并且恐龙本身需要喂食。这一切都发生在高度多线程的环境中，因此列表受到互斥保护。

static Mutex s_dinosaurMutex;
static vector<Dinosaur> s_dinosaurList;

void AddDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();
    s_dinosaurList.push_back(dinosaur);
    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

void RemoveDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();

    vector<IMadderReceiver*>::iterator it = find(s_dinosaurList.begin(), s_dinosaurList.end(), dinosaur);
    if (it != s_dinosaurList.end())
        s_dinosaurList.erase(it);

    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

void FeedDinosaur(const Dinosaur& dinosaur)
{
    s_dinosaurMutex.Lock();

    vector<IMadderReceiver*>::iterator it = find(s_dinosaurList.begin(), s_dinosaurList.end(), dinosaur);
    if (it != s_dinosaurList.end())
        (*it).Feed(); // Feeding a dinosaur can take a long time, ~ 1 second

    s_dinosaurMutex.Unlock();
}

现在问题出在喂养上。这可能需要很长时间，但如果多个线程同时喂养相同（或不同）的恐龙，那绝对没问题。因此，馈送过程不应停止其他FeedDinosaur调用，但应停止添加和删除调用，并等待这些调用完成。目前的行为是，许多线程正在排队以喂养恐龙，这使得系统陷入停滞。

是否有一种特定的（类似互斥体）设计模式允许需要只读访问的 ok-ing 线程的这种行为？

Answer 1

这是一个读写器互斥锁；Boost 和 C++ 使用更通用的术语“共享互斥体”，因为它可用于除多个读取器-单个写入器之外的模式。

Boost.Threadshared_mutex从 1.35.0 版本开始（C++ 中的读/写锁）。C++shared_timed_mutex从 C++14 开始就有，并且shared_mutex在 C++17 中也会有；在此之前，您可以使用 C++14 shared_timed_mutex，但不使用超时机制。

在您的编写器线程中，锁定共享互斥体以进行唯一访问（使用 a unique_lock）；在您的读取器线程中，锁定共享互斥体以进行共享访问（使用 a shared_lock）。