線程的互斥和同步（9）- Qt中的讀寫鎖QReadWriteLock

Qt中提供了 QReadWriteLock 類，我們可以方便的使用讀寫鎖。

讀寫鎖 是指 讀鎖 和 寫鎖 。適用於多個線程讀操作比較頻繁，而寫操作不頻繁的場景中。
它能夠保證多個線程讀操作訪問資源時同時進行，而寫入操作時阻塞讀操作。也就是我們常說的，讀共享 和 寫獨佔 。

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1. 讀共享和寫獨佔

讀共享 ：

• 當其他線程佔用讀鎖的時候，如果其他線程請求讀鎖，會立即獲得。
• 當其他線程佔用讀鎖的時候，如果其他線程請求寫鎖，會阻塞等待讀鎖的釋放。

寫獨佔 ：

• 當其他線程佔用寫鎖的時候，如果其他線程請求讀鎖，會阻塞等待寫鎖的釋放。
• 當其他線程佔用寫鎖的時候，如果其他線程請求寫鎖，會阻塞等待寫鎖的釋放。

2. 讀寫優先級

Qt的 QReadWriteLock 默認優先級是寫優先，即寫鎖的優先級>讀鎖。
舉個例子，比如當線程A佔用寫鎖的時候，線程B請求讀鎖，阻塞等待；線程C請求寫鎖，阻塞等待。那麼當線程A釋放寫鎖的時候，此時線程C會佔用讀寫鎖，因爲寫的優先級大於讀的優先級。

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QReadWriteLock 中常用的函數如下：

• lockForRead() ； 請求讀鎖
• lockForWrite() ； 請求寫鎖
• tryLockForRead() ； 嘗試請求讀鎖，非阻塞函數，可以設置超時時間。
• tryLockForWrite() ； 嘗試請求寫鎖，非阻塞函數，可以設置超時時間。
• unlock() ； 解鎖（解讀鎖和解寫鎖，均使用該函數）

下面爲讀寫鎖的簡單使用：
讀線程：

class ReadThread : public QThread
{
public:
    void run(void){
        while (1){
            // 讀鎖
            readWriteLock.lockForRead();
            qDebug() << "Read Thread: " << QThread::currentThreadId() \
                     << ", Number is " << g_number;
            readWriteLock.unlock();

            QThread::msleep(100);
        }
    }
};

寫線程：

class WriteThread : public QThread
{
public:
    void run(void){
        while (1) {
            // 寫鎖
            readWriteLock.lockForWrite();
            g_number++;
            readWriteLock.unlock();

            QThread::msleep(500);
        }
    }
};

調用部分：

// 創建並開啓寫入線程
WriteThread writeThread;
writeThread.start();

// 創建並開啓讀線程
ReadThread readThread[5];
for (int i=0; i<5; ++i)
    readThread[i].start();

// 等待線程結束
writeThread.wait();
for (int i=0; i<5; ++i)
    readThread[i].wait();

本例子中， g_number 爲一個全局變量，是共享資源；啓動5個線程讀操作，1個線程寫操作。每隔500ms進行一次寫操作，每個線程每隔100ms進行一次讀操作。

同互斥鎖（互斥量）一樣，讀寫鎖也可以設置 遞歸鎖 或 非遞歸鎖 。當設置爲 遞歸鎖 時，只有同線程中所有的鎖都被解鎖，其他的線程才能夠獲取該鎖。
關於 遞歸鎖 和 非遞歸鎖 的介紹，可以參照: 線程的互斥和同步（8）- C++11中的互斥鎖和條件變量

同互斥鎖一樣，提供了互斥鎖的管理類： QMutexLocker ；讀寫鎖也提供了，讀鎖和寫鎖的管理類：
QReadLocker 和 QWriteLocker ：構造時加鎖，析構時解鎖。這裏就不過多的介紹了。

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作者：douzhq
個人博客主頁：不會飛的紙飛機
文章同步頁：線程的互斥和同步（9）- Qt中的讀寫鎖QReadWriteLock