第8章 并发代码设计

本章主要内容

  • 线程间划分数据的技术
  • 影响并发代码性能的因素
  • 性能因素是如何影响数据结构的设计
  • 多线程代码中的异常安全
  • 可扩展性
  • 并行算法的实现

之前章节着重于介绍使用C++中的新工具来写并发代码。第6、7章中我们了解如何使用这些工具,来设计可并发访问的基本数据结构。这就好比一个木匠,不仅要知道如何做一个合页,一个组合柜,或一个桌子;并发的代码的使用,要比使用/设计基本数据结构频繁的多。要将眼界放宽,就需要构建更大的结构,进行高效的工作。我将使用多线程化的C++标准库算法作为例子,不过这里的原则也适用于对其他应用的扩展。

认真思考如何进行并发化设计,对于每个编程项目来说都很重要。不过,编写多线程代码时,需要考虑的因素比写序列化代码多得多。不仅包括一般性因素,例如:封装,耦合和聚合(这些在很多软件设计书籍中有很详细的介绍),还要考虑哪些数据需要共享,如何同步访问数据,哪些线程需要等待哪些线程,等等。

本章将会关注这些问题,从高层(但也是基本的)考虑,如何使用线程,哪些代码应该在哪些线程上执行;以及,这将如何影响代码的清晰度,并从底层细节上了解,如何构建共享数据来优化性能。

就先来看一下,如何在线程间划分工作吧。