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Ruby多线程编程初步入门

转载 作者:qq735679552 更新时间:2022-09-29 22:32:09 26 4
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这篇CFSDN的博客文章Ruby多线程编程初步入门由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.

 传统程序有一个单独的线程执行,包含该程序的语句或指令顺序执行直到程序终止.

一个多线程的程序有多个线程的执行。在每个线程是按顺序执行的,但是在多核CPU机器上线程可能并行地执行。例如,通常情况下在单一CPU的机器,多个线程实际上不是并行执行的,而是模拟并行交叉的线程的执行.

Ruby的可以使用 Thread 类很容易地编写多线程程序。 Ruby线程是一个轻量级的和高效的在代码中实现并行性。 创建Ruby线程:

要启动一个新线程,关联一个块通过调用Thread.new。将创建一个新的线程执行的代码块,原始线程将立即从Thread.new返回并继续执行下一个语句:

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# Thread #1 is running here
Thread . new {
  # Thread #2 runs this code
}
# Thread #1 runs this code

例如:

这里是一个例子说明,我们如何能够利用多线程的Ruby的程序.

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#!/usr/bin/ruby
 
def func1
   i= 0
   while i<= 2
    puts "func1 at: #{Time.now}"
    sleep( 2 )
    i=i+ 1
   end
end
 
def func2
   j= 0
   while j<= 2
    puts "func2 at: #{Time.now}"
    sleep( 1 )
    j=j+ 1
   end
end
 
puts "Started At #{Time.now}"
t1= Thread . new {func1()}
t2= Thread . new {func2()}
t1.join
t2.join
puts "End at #{Time.now}"

这将产生以下结果:

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Started At Wed May 14 08 : 21 : 54 - 0700 2008
func1 at: Wed May 14 08 : 21 : 54 - 0700 2008
func2 at: Wed May 14 08 : 21 : 54 - 0700 2008
func2 at: Wed May 14 08 : 21 : 55 - 0700 2008
func1 at: Wed May 14 08 : 21 : 56 - 0700 2008
func2 at: Wed May 14 08 : 21 : 56 - 0700 2008
func1 at: Wed May 14 08 : 21 : 58 - 0700 2008
End at Wed May 14 08 : 22 : 00 - 0700 2008

线程的生命周期:

创建一个新的线程用 Thread.new。也可以使用了同义词用 Thread.Start 和 Thread.fork.

没有必要启动一个线程在它被创建后,它会自动开始运行时,CPU 资源成为可用.

Thread 类定义了一些方法来查询和处理的线程在运行时。运行一个线程块中的代码调用Thread.new,然后它停止运行.

该块中的最后一个表达式的值是线程的值,可以通过调用 Thread对象值的方法。如果线程运行完成,则该值为线程的返回值。否则,该值方法会阻塞不会返回,直到该线程已完成。 类方法Thread.current返回代表当前线程的 Thread对象。这允许线程操纵自己。类方法 Thread.main返回线程对象代表主线程,thread.this初始线程开始执行Ruby程序开始时.

可以等待一个特定的线程通过调用该线程的Thread.Join方法来完成。调用线程将被阻塞,直到给定线程完成。 线程和异常:

如果在主线程中引发一个异常,并没有任何地方处理,Ruby解释器打印一条消息并退出。在主线程以外的其他线程,未处理的异常导致线程停止运行.

如果线程 t 退出,因为未处理的异常,而另一个线程调用t.join或t.value,那么所发生的异常在 t 中提出的线程 s.

如果 Thread.abort_on_exception 为 false,默认情况下,出现未处理的异常只是杀死当前线程和所有其余的继续运行.

如果想在任何线程中的任何未处理的异常导致解释退出中,设置类方法Thread.abort_on_exception 为 true.

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t = Thread . new { ... }
t.abort_on_exception = true

线程变量:

一个线程可以正常访问是在范围内的任何变量的线程被创建时。一个线程块的局部变量是线程的局部,而不是共享.

Thread类提供一个特殊的功能,允许通过名称来创建和存取线程局部变量。只需把线程对象,如果它是一个Hash,写入元素使用[] =和读取他们带回使用[].

在这个例子中,每个线程记录计数变量的当前值与该键mycount的一个threadlocal变量.

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#!/usr/bin/ruby
 
count = 0
arr = []
 
10 .times do |i|
   arr[i] = Thread . new {
    sleep(rand( 0 )/ 10 . 0 )
    Thread .current[ "mycount" ] = count
    count += 1
   }
end
 
arr. each {|t| t.join; print t[ "mycount" ], ", " }
puts "count = #{count}"

这将产生下面的结果:

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8 , 0 , 3 , 7 , 2 , 1 , 6 , 5 , 4 , 9 , count = 10

主线程等待子线程完成,然后打印出每个捕获count的值。 线程优先级:

影响线程调度的第一因素,是线程的优先级:高优先级线程之前计划的低优先级的线程。更确切地说,一个线程将只获得CPU时间,如果没有更高优先级的线程等待运行.

可以设置和查询一个Ruby线程对象的优先级=和优先级的优先级。新创建的线程开始在相同的优先级的线程创建它。启动主线程优先级为0.

没有任何方法设置线程优先级在开始运行前。然而,一个线程可以提高或降低自己的优先级的第一次操作。 线程排斥:

如果两个线程共享访问相同的数据,至少有一个线程修改数据,你必须要特别小心,以确保任何线程都不能看到数据处于不一致的状态。这称为线程排除.

Mutex类是一些共享资源的互斥访问,实现了一个简单的信号锁定。即,只有一个线程可持有的锁在给定时间。其他线程可能选择排队等候的锁变得可用,或者可以简单地选择立即得到错误,表示锁定不可用.

通过将所有访问共享数据的互斥体的控制下,我们确保一致性和原子操作。我们的尝试例子,第一个无需mutax,第二个使用mutax: 无需Mutax的例子:

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#!/usr/bin/ruby
require 'thread'
 
count1 = count2 = 0
difference = 0
counter = Thread . new do
   loop do
    count1 += 1
    count2 += 1
   end
end
spy = Thread . new do
   loop do
    difference += (count1 - count2).abs
   end
end
sleep 1
puts "count1 : #{count1}"
puts "count2 : #{count2}"
puts "difference : #{difference}"

这将产生以下结果:

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count1 : 1583766
count2 : 1583766
difference : 637992
 
#!/usr/bin/ruby
require 'thread'
mutex = Mutex. new
 
count1 = count2 = 0
difference = 0
counter = Thread . new do
   loop do
    mutex.synchronize do
      count1 += 1
      count2 += 1
    end
   end
end
spy = Thread . new do
   loop do
     mutex.synchronize do
      difference += (count1 - count2).abs
     end
   end
end
sleep 1
mutex.lock
puts "count1 : #{count1}"
puts "count2 : #{count2}"
puts "difference : #{difference}"

这将产生以下结果:

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count1 : 696591
count2 : 696591
difference : 0

处理死锁:

当我们开始使用互斥对象的线程排除,我们必须小心地避免死锁。死锁的情况发生时,所有线程正在等待获取另一个线程持有的资源。因为所有的线程被阻塞,他们不能释放其所持有的锁。因为他们可以不释放锁,其它线程不能获得这些锁.

一个条件变量仅仅是一个信号,与资源相关联,并用于特定互斥锁的保护范围内的。当需要一个资源不可用,等待一个条件变量。这一行动释放相应的互斥锁。当一些其他线程发送信号的资源是可用的,原来的线程来等待,并同时恢复上的锁临界区。 例子:

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#!/usr/bin/ruby
require 'thread'
mutex = Mutex. new
 
cv = ConditionVariable. new
a = Thread . new {
   mutex.synchronize {
    puts "A: I have critical section, but will wait for cv"
    cv.wait(mutex)
    puts "A: I have critical section again! I rule!"
   }
}
 
puts "(Later, back at the ranch...)"
 
b = Thread . new {
   mutex.synchronize {
    puts "B: Now I am critical, but am done with cv"
    cv.signal
    puts "B: I am still critical, finishing up"
   }
}
a.join
b.join

这将产生以下结果:

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A : I have critical section, but will wait for cv
(Later, back at the ranch...)
B : Now I am critical, but am done with cv
B : I am still critical, finishing up
A : I have critical section again! I rule!

线程状态:

有五种可能的返回值对应于下表中所示的5个可能的状态。该的状态方法返回的线程状态.

 Thread类的方法:

Thread类提供以下方法,它们适用程序的所有线程。这些方法它们使用Thread类的名称来调用,如下所示:

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Thread .abort_on_exception = true

这里是所有类方法的完整列表:

Ruby多线程编程初步入门

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 线程实例方法:

这些方法是适用于一个线程的一个实例。这些方法将被调用,使用一个线程的一个实例如下:

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#!/usr/bin/ruby
 
thr = Thread . new do  # Calling a class method new
   puts "In second thread"
   raise "Raise exception"
end
thr.join  # Calling an instance method join

这里是所有实例方法的完整列表:

Ruby多线程编程初步入门

Ruby多线程编程初步入门

最后此篇关于Ruby多线程编程初步入门的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Ruby多线程编程初步入门的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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