Qt中的读写锁

Qt中的QReadWriteLock类为我们提供了读写锁的功能。读写锁是用来保护可以被读访问和写访问的资源的一种同步工具。如果你想让多个线程同时的对资源进行读访问，但只要有一个线程要对资源进行写访问时，所有其他的线程必须等待，直到写访问完成。对于这种情况，读写锁是非常有用的。

读写锁的使用也非常简单，如下例子代码所示：

  QReadWriteLock lock;

  void ReaderThread::run()
  {
      ...
      lock.lockForRead();
      read_file();
      lock.unlock();
      ...
  }

  void WriterThread::run()
  {
      ...
      lock.lockForWrite();
      write_file();
      lock.unlock();
      ...
  }

同时，为了确保写操作不会被读操作永远阻塞，当有等待中的写操作时，请求读操作会被阻塞，即使当前的锁由另一个读操作持有。同样，当锁被一个写操作持有时，另一个写操作进来了，那么写操作将会优先于读操作获得锁。

和QMutex一样，QReadWriteLock也可以被同一个线程递归的锁定，只要在构造函数中传入一个QReadWriteLock::Recursive标志。在这种情况下，unlock()被调用的次数必须和lockForWrite()或lockForRead()被调用的次数一样多。但要注意，在一个线程中，递归锁定的类型不能改变，即不能先以读操作上锁，又要以写操作上锁。

同样，为了方便使用QReadWriteLock，Qt还提供了QReadLocker和QWriteLocker两个方便类。能使我们更方便的使用读写锁的功能。即我们可以使用下面这种方式来使用读写锁的功能：

  QReadWriteLock lock;

  QByteArray readData()
  {
      QReadLocker locker(&lock);
      read_file();
  }

  void writeData(const QByteArray &data)
  {
      QWriteLocker locker(&lock);
      write_file();
  }

下面我们写一个例子，来使用以下QReadWriteLock。

新建一个Qt控制台程序。在main.cpp中，定义共享数据和读写锁。代码如下：

#include 
#include 
#include "readthread.h"
#include "writethread.h"

int scores[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
QReadWriteLock rwLock;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    ReadThread readThread[10];
    WriteThread writeThread;

    for(int i = 0; i < 10; i++)
        readThread[i].start();
    writeThread.start();

    for(int i = 0; i < 10; i++)
        readThread[i].wait();
    writeThread.wait();

    return a.exec();
}

此处，我们启动了10个读线程，一个写线程，来模拟多个读者，一个写者的情况。

下面，新建出这两个线程，使用QThread类。

其中，读线程的run()函数实现如下：

extern int scores[10];
extern QReadWriteLock rwLock;
void ReadThread::run()
{
    qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime::currentTime()));
    while(true)
    {
        rwLock.lockForRead();
        qDebug() << scores[rand() % 10];
        rwLock.unlock();
    }
}

读操作，是不断的从数组中随机的读取数据。

写线程的run（）函数实现如下：

extern int scores[10];
extern QReadWriteLock rwLock;
void WriteThread::run()
{
    qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime::currentTime()));
    while(true)
    {
        rwLock.lockForWrite();
        scores[rand() % 10] = rand();
        rwLock.unlock();
        sleep(1); //写线程睡眠1s
    }
}

写操作，在数组中随机的写入一个随机数。然后睡眠1秒。

运行结果如下，大家也可以自行测试：