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浅谈互斥锁为什么还要和条件变量配合使用

 更新时间：2017年1月22日 11:06  点击：1574
小编推荐的这篇文章浅谈互斥锁为什么还要和条件变量配合使用，非常实用，有兴趣的同学可以参考一下本文

mutex体现的是一种竞争，我离开了，通知你进来。

cond体现的是一种协作，我准备好了，通知你开始吧。

互斥锁一个明显的缺点是它只有两种状态：锁定和非锁定。而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来，条件变量被用来进行线程间的同步。

两个线程操作同一临界区时，通过互斥锁保护，若A线程已经加锁，B线程再加锁时候会被阻塞，直到A释放锁，B再获得锁运行，进程B必须不停的主动获得锁、检查条件、释放锁、再获得锁、再检查、再释放，一直到满足运行的条件的时候才可以（而此过程中其他线程一直在等待该线程的结束），这种方式是比较消耗系统的资源的。而条件变量同样是阻塞，还需要通知才能唤醒，线程被唤醒后，它将重新检查判断条件是否满足，如果还不满足，该线程就休眠了，应该仍阻塞在这里，等待条件满足后被唤醒，节省了线程不断运行浪费的资源。这个过程一般用while语句实现。当线程B发现被锁定的变量不满足条件时会自动的释放锁并把自身置于等待状态，让出CPU的控制权给其它线程。其它线程 此时就有机会去进行操作，当修改完成后再通知那些由于条件不满足而陷入等待状态的线程。这是一种通知模型的同步方式，大大的节省了CPU的计算资源，减少了线程之间的竞争，而且提高了线程之间的系统工作的效率。这种同步方式就是条件变量。                                       

以上说明可能有点抽象，考虑这样的简单场景：通过伪代码说明。

A线程从队列中取元素，B线程往队列中存放元素。不考虑免锁的实现。需要一个mutex用来保护队列的一致性，避免两个线程同时操作队列破坏数据结构。

当队列为空的时候，A需要不断的探测队列状态 :

while(1)

{

if(队列为空)

休眠10s

else

    {

        加锁

        取元素

        解锁

     }

}

这就有一个问题，可能在刚进入休眠时，B放入元素了，但仍然需要休眠完整个10s的时间。造成不必要的延迟。当然如果不sleep，也可以，但会造成不必要的CPU开销。使用基于条件变量的事件通知唤醒机制，就可以避免这些问题。

一旦B放入元素完成后就执行pthread_cond_signal()，当前阻塞的线程就会立即被唤醒开始干活儿。

while(1) {

    pthread_mutex_lock();

    pthread_cond_wait();

    取元素；

    pthread_mutex_unlock();

}

条件变量都用互斥锁进行保护，条件变量状态的改变都应该先锁住互斥锁，pthread_cond_wait()需要传入一个已经加锁的互斥锁，该函数把调用线程加入等待条件的调用列表中，然后释放互斥锁，在条件满足从而离开pthread_cond_wait()时，mutex将被重新加锁，这两个函数是原子操作。

可以消除条件发生和线程睡眠等待条件发生间的时间间隙。其他线程在获得互斥量之前不会察觉到这种改变，因为必须锁定互斥量才能计算条件。

总而言之，为了避免因条件判断语句与其后的正文或wait语句之间的间隙而产生的漏判或误判，所以用一个mutex来保证: 对于某个cond的包括(判断,修改)在内的任何有关操作某一时刻只有一个线程在访问。也就是说条件变量本身就是一个竞争资源，这个资源的作用是对其后程序正文的执行权，于是用一个锁来保护。

这样就关闭了条件检查和线程进入休眠状态等待条件改变这两个操作之间的时间通道，这样线程就不会有任何变化。

感觉可以总结为：条件变量用于某个线程需要在某种条件成立时才去保护它将要操作的临界区，这种情况从而避免了线程不断轮询检查该条件是否成立而降低效率的情况，这是实现了效率提高。。。在条件满足时，自动退出阻塞，再加锁进行操作。

以上是关于效率问题，此外互斥锁还有一个缺点就是会造成死锁。

例如线程A和线程B都需要独占使用2个资源，但是他们都分别先占据了一个资源，然后又相互等待另外一个资源的释放，这样就形成了一个死锁。

条件变量起到了阻塞和唤醒线程的作用，所以通常互斥锁要和条件变量配合。

为了解决以上问题，条件变量常和互斥锁一起使用，条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。一旦其它的某个线程改变了条件变量，它将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。

本篇文章的主要内容为2017年网页设计的十大趋势，详细的分析了在2017年可能会出现的网页设计趋势是哪些，下面请看详细的介绍。

随着技术的蓬勃发展，它们已经深入到了我们日常生活的方方面面，而用户们也越来越注重线上的体验。

自身、互动、相关这三个关键词，是用户期望通过他们的 UX 设计来满足的体验。而这也意味着网页设计师将要面临更加严峻的网站开发挑战，他们需要感知用户的体验，并贯穿到网站开发的全过程。

去年，我写了篇关于 2016 年七大网页设计趋势的文章。它受到了众多网友的关注。因此，我决定不再更新去年的文章，而与大家分享一篇关于 2017 年网页设计趋势见解的新文章。

让我们开始吧！

1. 传统网页设计的消亡

网页设计正从传统的概念中逐渐的消亡。或像 Eric Meyer 在最近的 Offscreen 杂志中所说的，他停止称自己为网页设计师，而是称自己为“体验设计师”。

在传统的网页设计中，设计的作用更多是让研发人员看起来不错，而现如今网页设计已演变的不仅如此了。

网页设计师（或体验设计师）不再只是使网站“看起来美丽”。 相反，他们需要研究用户的体验以及他们之间的故事。

2. 对话式 UI

2016 年是对话式交互发展的重要的一年，作为 hashtag 的创始人以及前 Google 员工Chris Messina 说：

 代码如下复制代码

“2016年是对话式商务的元年。”

Chris 在这篇文章里提到，人们将通过聊天应用，通讯应用和其他自然语言界面来与公司、服务商和机器人进行交互。

作为通讯应用平台（例如 Slack，Facebook Messenger 或 WeChat）也超越了社交网络应用的下载，企业开始思考如何利用这一变化。

因此，对话式用户界面（例如网站）的设计，将成为大多数网页设计师在 2017 年关注的重点。

虽然，仍然有诸多问题尚未解决，但请放心：对话式界面将成为 2017 年里的一个主要的话题。

3. GIFs 和其他动画

众多的网站和应用程序正在使用着动画，而 GIFs 也逐步的成为了主流。

作为 Buffer 网站的内容制作官 Ash 说：

 代码如下复制代码

“GIFs 是伟大的。它们无处不在。”

现在它已经内置到 Facebook 和 Twitter 中，你也可以将 GIFs 用于你的网页设计。

但不要过度的依赖它们——虽然，它们很好的吸引了用户的注意。GIFs 可让你提供更丰富的产品体验，演示工作流程，或者为你的客户提供简单的指导。

随着多款 GIF 制作工具的出现（如 Photoshop，Giphy 或 record.it），网页设计师在其设计的过程中也不会受到限制。

4. 下一代响应式设计

响应式设计将继续占据着主导地位，因为它是实现最佳用户体验的有效方式之一。CSS media queries 为网站提供了灵活性，并根据访问网站的不同设备进行调整。

2016 年 4 月，谷歌对网站的排名算法进行了调整，并对网站内容进行了优化。我们看到了不少公司正忙于重新提升他们网站的 Google 排名。

作为建站者，我们必须接受这种情况。虽然，没有一个通用标准，但我确信的是网站提供的选项越少，响应的时间越短，那么网站的转化率就会得到提升。

5. 极简主义的网页设计

在 2017 年极简主义将会达到一个全新的高度。当用户点击首页后，呈现的将是类似于“卡片”一样的展现，它们成为了用户获取网站更多信息的入口。而对于网站本身，多图片的展示也可用于可视化的专题推荐，并可以促使用户进行点击。

Netflix 就是一个比较成功的网站示例。卡片图像不仅能够诠释节目或电影的更多内容，而且可以减少网站的使用空间。

总体上，人们更青睐那些在视觉上清晰、简单的网页设计。

小编推荐的这篇文章介绍了html web的打印小结，有需要的同学快看看吧！

项目中有个需求是将winform客户端的打印，移到网页上由客户自行打印，打印要求是根据一定的格式实现套打。

当时的解决方案是使用PDF打印：

1、 准备好套打格式的底图；

2、打开底图，将动态内容画到底图上；

3、利用第二步修改后的图片，生成PDF，完成打印

后来发现一款比较强大的web打印工具lodop,简单使用说明如下：

1、先检查下浏览器是否安装此插件：

   http://www.lodop.net/demolist/PrintSample1.html

2、建立html，此入口可以打开一个图形化编辑页面，生成结果图如下：

 

 代码如下 复制代码

<html>

<body>

<objectid="LODOP"classid="clsid:2105C259-1E0C-4534-8141-A753534CB4CA"width=0height=0></object>

<script>

function myPreview() {

 LODOP.PRINT_INIT("测试套打模板");

 };

</script>

<ahref="javascript:;"onclick="javascript:myPreview();LODOP.PRINT_DESIGN();">进入模板设计</a>

</body>

</html>

 

3、我们可以将要套打的单据做成图片，导入这个图形化界面作为背景图，然后放入文本框等内容，开始测试。

4、完成位置定位后，可以点击左上角的整体对准图标，做统一调整。

5、去掉背景图，生成代码，放入JS代码段中

 

 代码如下 复制代码

LODOP.PRINT_INIT("测试套打模板");

LODOP.ADD_PRINT_TEXT(107,225,338,30,"竞买人名称");

LODOP.SET_PRINT_STYLEA(0,"FontSize",15);

LODOP.ADD_PRINT_TEXT(421,116,209,26,"手机号码");

LODOP.SET_PRINT_STYLEA(0,"FontSize",13);

<html>

<body>

<objectid="LODOP"classid="clsid:2105C259-1E0C-4534-8141-A753534CB4CA"width=0height=0></object>

<script>

function myPreview() {

 LODOP.PRINT_INIT("测试套打模板");

LODOP.ADD_PRINT_TEXT(107,225,338,30,"竞买人名称");

LODOP.SET_PRINT_STYLEA(0,"FontSize",15);

LODOP.ADD_PRINT_TEXT(421,116,209,26,"手机号码");

LODOP.SET_PRINT_STYLEA(0,"FontSize",13);

 };

</script>

<ahref="javascript:;"onclick="javascript:myPreview();LODOP.PRINT_DESIGN();">进入模板设计</a>

</body>

</html>

 

6、JS参数性质的改动

总结：

PDF的难点在于要精确的计算出需要填充内容的位置，调试比较麻烦，而lodop是图形化界面，方便我们调试，并且语法简单，方便溶于ＪＳ中，此处仅仅简单列举了一个简单的实例，更多功能，可参考官网地址：http://www.lodop.net

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