多线程技术在云存储视图库中的应用

2015-03-19尹莉莉

新媒体研究 2015年15期

关键词：线程对象界面

尹莉莉

安徽四创电子股份有限公司，安徽合肥 230088

1 多线程的同步技术

开发人员在进行多线程编程时，为了使得各个线程能够协同工作，必须要用到线程同步技术。下面将针对临界区、事件及互斥对象这几种windows线程的同步技术进行介绍。

1.1 临界区对象

临界区其实就是一段代码，它的作用就是控制共享资源不被同时访问，比如一个线程进入临界区访问共享资源后，其他想访问该共享资源的线程将被拒绝访问，处于挂起状态，直到临界区释放后，其他线程才可以继续抢占。利用临界区对象控制线程同步的方法如下。

1）定义临界区对象，该对象是全局变量。

CRITICAL_SECTION g_s;

2）初始化临界区对象。

InitializeCriticalSection(&g_s);

3）进入临界区。

EnterCriticalSection(&g_s);

4）释放临界区。

LeaveCriticalSection(&g_s);

1.2 事件对象

事件对象是一种抽象的对象，有受信和未受信两种状态，一般和WaitForSingleObject函数一起使用，该函数根据事件的受信状态来判断是否让线程访问该共享数据。利用事件对象来保持线程同步的方法如下。

1）创建事件内核对象并保存事件对象的句柄。

HANDLE g_hEvent;//全局变量。

g_hEvent = CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,FALSE,NULL);

createEvent函数可根据参数传入的不同，来决定是否需要手动重置事件对象，同时也可以决定事件创建的初始状态，即受信还是未受信。

2）更改事件对象的状态。

SetEvent(g_hEvent);//设置事件状态为受信状态

ReleaseEvent(g_Event);//设置事件状态为无信号状态

3）使用WaitForSingleObject函数来控制线程对共享资源的访问。

WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE);

当事件对象是受信状态时，则该线程可以访问共享资源。

1.3 互斥内核对象

互斥对象也是一种内核对象，其与前面两种保持同步的方法类似，利用该技术进行线程同步的方法如下。

1.3.1 创建互斥对象并保存对象句柄

HANDLE g_hMutex;//全局变量

g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);//第二个参数一般设置为false，表示该对象没有被任何线程所占用。

1.3.2 在线程函数中使用WaitForSingleObject

WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE);

1.3.3 释放互斥对象

ReleaseMutex(g_hMutex);

2 多线程的优缺点

任何东西都有它的两面性，同样多线程也是一把双刃剑，有它的优点也有它的缺点。

首先，多线程的优点如下。

1）提高界面程序响应速度。

当一个程序既要执行耗时的任务，又要更新窗口及接受相关界面操作时，如云存储视图库的客户端界面程序，如果该程序是单线程程序，则会导致界面的卡死，从用户的角度来说，这个应用程序就像处于无响应状态一样。如果程序是多线程程序，可以把耗时任务，比如视频的点播，文件的上传下载等传递给后台线程，当后台线程在执行这些功能的时候，主线程就可以及时的处理用户对界面的操作请求，从用户的体验感上来讲，程序的响应速度就比单线程要快的多。

2）资源利用率高。

因为电脑的工作原理是轮转时间片进行操作，而操作系统中分配时间片的操作是以线程为准的，对比实现同样功能的多线程程序和单线程程序，多线程程序被分配的时间片就比单线程程序多了，从而cpu在它上面花费的时间就多了，这就充分的利用了cpu资源。比如上传下载文件，当用户上传第一个文件时，cpu会等待第一个文件上传完成，如果接下来继续上传其他文件，cpu在上传文件的同时就可以对已上传完成的文件进行下载了，因为在执行文件上传时，cpu还有很多空闲的时间，可以给下载线程分配一定的时间片来执行下载，从而提高了cpu资源的利用率。

其次，多线程的缺点如下。

1）设计复杂。

有一些多线程应用程序比单线程的应用程序要简单，但是一般情况下多线程的设计还是更复杂一点，尤其当多个线程共享进程数据的时候，需要用到同步技术，处理不当就有可能造成线程的死锁。

2）频繁切换上下文的开销。

Cpu是通过分配时间片来控制线程的交替执行的，当一个线程的时间片被用完时，cpu就要准备从该线程切换到下一个被分配到时间片的线程，此时就需要cpu记录当前线程的相关信息，如线程的相关数据，程序的地址等，这些操作完成后，cpu才可以载入另一个线程的相关数据开始执行。由此可知，如果程序是多线程程序，由于线程数量较多，系统将会花费大量的时间来处理线程的频繁切换，这就可能降低程序的执行效率。

3）资源消耗的增加。

多线程程序在充分利用cpu资源的情况下，也会加大对资源的消耗量，因为每个线程都要有自己的一个堆栈，这就加大了对内存的使用，同时程序还需要一些资源来管理线程，这些都导致了资源消耗的增加。