Perl 中的线程同步/调度

Question

我有一个 perl 对象，其中有一些函数。每个函数从主程序中调用一次。我想并行运行一些函数以节省时间。我无法同时运行所有函数，因为某些函数依赖于先前函数的结果。

我想到了这样的事情：

1. 对于每个函数，保留一个初始化为 false 的标志，并在函数结束时将其设置为 true （例如，func1 中的最后一行将是 $is_func1_done = 1 ）。

2. 用一个循环启动每个函数，该循环等待直到它所依赖的函数的所有标志都为 true。例如：如果 func1 依赖于 func2 和 func3 则：

   <前><代码> sub func1 { while (!($is_func2_done && $is_func3_done)) { # 什么都不做 } # 做工作 }

那么我可以立即为每个函数启动一个线程，但每个函数的实际工作功能只有在准备就绪时才会启动。这有道理吗？我需要在旗帜上加锁吗？使用这样的 while 循环常见吗？ -- 我想到了“忙等待”这个词……也许我的大部分 CPU 时间都会花在这些 while 上？有没有更标准的解决方案？

Answer 1

这有意义吗？

是的 - 每个任务都知道其先决条件，并在执行之前等待它们满足。它是众多有效设计之一，尽管您可能会发现随着任务数量的增加以及它们的相互依赖性变得更加复杂而难以扩展。

我需要在标志上加锁吗？

是的。这些标志需要共享，以便一个线程可以操作它们，另一个线程可以看到它，并且共享变量需要被 lock()ed 才能安全使用。

使用这样的 while 循环常见吗？ -- 我想到了“忙碌等待”这个词

遗憾的是，是的，但是请不要这样做。 Perl 中的共享变量可以用作条件变量，线程可以通过它发送通知彼此之间：

sub func1 {
    {
        lock(%shared_state);
        until ($shared_state{ "func2 done" } and $shared_state{ "func3 done" }) {
            cond_wait(%shared_state);
        }
    }
    # do work -- note that %shared_state is unlocked

    # now tell others that we're done
    lock(%shared_state);
    $shared_state{ "func1 done" } = 1;
    cond_broadcast(%shared_state);
    # %shared_state will be unlocked, and broadcast delivered when we leave this scope
}

当您cond_wait时，共享变量将被解锁并且您的线程将进入睡眠状态。无需忙循环。

是否有更标准的解决方案？

$thr->join，如 Sinan 建议< /a> 是等待特定线程完成运行的一种简单而自然的方法。 Thread::Semaphore 可以提供类似但更复杂的功能（并且，有帮助的是，可以被初始化为小于零的值）。 “等待这 5 个线程完成某事”的常见需求可以通过 线程来实现： ：屏障。 TMTOWTDI。

Answer 2

您应该使用 $thr->join 来等待线程完成。

例如：

#!/usr/bin/perl

use strict; use warnings;
use threads;

my @threads = map threads->create($_), qw( func1 func2 );
$_->join for @threads;

my $thr3 = threads->create('func3');
$thr3->join;

sub func1 {
    for (1 .. 5) {
        print "func1\n";
        sleep 1 + rand 3;
    }
    return;
}

sub func2 {
    for (1 .. 5) {
        print "func2\n";
        sleep 1 + rand 2;
    }
    return;
}

sub func3 {
    print "Time to do some work\n";
}

我不知道使用这样的 while 循环是否常见：我不会。