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Ruby多线程编程 新手教程

2020-02-24 15:40:18
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来源:转载
供稿:网友

  下面是小编给大家分享的一篇ruby.html" target="_blank">Ruby多线程编程 新手教程,感兴趣的朋友跟小编一起来了解一下吧!

  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:

  # 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。

  #!/usr/bin/ruby

  def func1

  i=0

  while i

  puts "func1 at: #{Time.now}"

  sleep(2)

  i=i+1

  end

  end

  def func2

  j=0

  while j

  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:

  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。

  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。

  #!/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:

  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:

  #!/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:

  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:

  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:

  #!/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:

  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。

2015513111419712.jpg (585×209)

  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:

  Thread.abort_on_exception = true

  这里是所有类方法的完整列表:

2015513111447500.jpg (553×637)

2015513111506005.jpg (552×419)

  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:

  #!/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:

2015513111530766.jpg (552×724)

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  以上就是Ruby多线程编程 新手教程了,想必都了解了吧,更多相关内容请继续关注武林技术频道。

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