Mutex::AutoLock

互斥类—Mutex

Mutex是互斥类，用于多线程访问同一个资源的时候，保证一次只有一个线程能访问该资源。在《Windows核心编程》①一书中，对于这种互斥访问有一个很形象的比喻：想象你在飞机上如厕，这时卫生间的信息牌上显示“有人”，你必须等里面的人出来后才可进去。这就是互斥的含义。

下面来看Mutex的实现方式，它们都很简单。

（1）Mutex介绍

其代码如下所示：

[-->Thread.h::Mutex的声明和实现]

[cpp]
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inline Mutex::Mutex(int type, const char* name) {
if (type == SHARED) {
//type如果是SHARED，则表明这个Mutex支持跨进程的线程同步。
//以后我们在Audio系统和Surface系统中会经常见到这种用法。
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(&mMutex, &attr);
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
} else {
pthread_mutex_init(&mMutex, NULL);
}
}
inline Mutex::~Mutex() {
pthread_mutex_destroy(&mMutex);
}
inline status_t Mutex::lock() {
return -pthread_mutex_lock(&mMutex);
}
inline void Mutex::unlock() {
pthread_mutex_unlock(&mMutex);
}
inline status_t Mutex::tryLock() {
return -pthread_mutex_trylock(&mMutex);
}

关于Mutex的使用，除了初始化外，最重要的是lock和unlock函数的使用，它们的用法如下：

要想独占卫生间，必须先调用Mutex的lock函数。这样，这个区域就被锁住了。如果这块区域之前已被别人锁住，lock函数则会等待，直到可以进入这块区域为止。系统保证一次只有一个线程能lock成功。

当你“方便”完毕，记得调用Mutex的unlock以释放互斥区域。这样，其他人的lock才可以成功返回。

另外，Mutex还提供了一个trylock函数，该函数只是尝试去锁住该区域，使用者需要根据trylock的返回值来判断是否成功锁住了该区域。

注意　以上这些内容都和Raw API有关，不了解它的读者可自行学习相关知识。在Android系统中，多线程也是常见和重要的编程手段，务必请大家重视。Mutex类确实比Raw API方便好用，不过还是稍显麻烦。

（2）AutoLock类是定义在Mutex内部的一个类，它其实是一帮“懒人”搞出来的，为什么这么说呢？先来看看使用Mutex有多麻烦：

显示调用Mutex的lock。

在某个时候记住要调用该Mutex的unlock。

以上这些操作都必须一一对应，否则会出现“死锁”！在有些代码中，如果判断分支特别多，你会发现unlock这句代码被写得比比皆是，如果稍有不慎，在某处就会忘了写它。有什么好办法能解决这个问题吗？终于有人想出来一个好办法，就是充分利用了C++的构造和析构函数，只需看一看AutoLock的定义就会明白。代码如下所示：

[-->Thread.h Mutex::Autolock声明和实现]

[html]
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class Autolock {
public:
//构造的时候调用lock。
inline Autolock(Mutex& mutex) : mLock(mutex) { mLock.lock(); }
inline Autolock(Mutex* mutex) : mLock(*mutex) { mLock.lock(); }
//析构的时候调用unlock。
inline ~Autolock() { mLock.unlock(); }
private:
Mutex& mLock;
};

AutoLock的用法很简单：

先定义一个Mutex，如 Mutex xlock。

在使用xlock的地方，定义一个AutoLock，如 Mutex::Autolock autoLock（xlock）。

由于C++对象的构造和析构函数都是自动被调用的，所以在AutoLock的生命周期内，xlock的lock和unlock也就自动被调用了，这样就省去了重复书写unlock的麻烦，而且lock和unlock的调用肯定是一一对应的，这样就绝对不会出错。

当Autolock构造时，主动调用内部成员变量mLock的lock()方法，而在析构时正好相反，调用它的unlock()方法释放锁。这样的话，假如一个Autolock对象是局部变量，则在生命周期结束时就自动的把资源锁解了。举个AudioTrack中的例子，如下所示:

[html]
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/*frameworks/av/media/libmedia/AudioTrack.cpp*/

uint32_t audio_track_cblk_t::framesAvailable()

{

Mutex::Autolock _l(lock);

returnframesAvailable_l();

}

变量_l就是一个Autolock对象，它在构造时会主动调用audio_track_cblk_t 中的lock锁，而当framesAvailable()结束时，_l的生命周期也随之完结，于是lock所对应的锁也会被打开。这是一个实现上的小技巧，在某些情况下可以有效防止开发人员没有配套使用lock/unlock