Программирование на языке Ruby

  sleep rand(0)
  puts "#{n}: (...играет...)"
  sleep rand(0)
  puts "#{n}: Я закончил."

  @music.synchronize do
  @violins_free += 1
  @violin.signal if @violins_free == 1
  @bows_free += 1
  @bow.signal if @bows_free == 1
  end
  end
 end

 threads = []
 3.times {|i| threads << Thread.new { musician(i) } }

 threads.each {|t| t.join }

Мы полагаем, что это решение никогда не приводит к тупиковой ситуации, хотя доказать этого не сумели. Но интересно отметить, что описанный алгоритм не справедливый. В наших тестах оказалось, что первый скрипач играет чаще двух остальных, а второй чаще третьего. Выяснение причин такого поведения и его исправление мы оставляем читателю в качестве интересного упражнения.

13.2.5. Другие способы синхронизации

Еще один механизм синхронизации - это монитор, который в Ruby реализован в библиотеке monitor.rb. Это более развитый по сравнению с мьютексом механизм, основное отличие состоит в том, что захваты одного и того же мьютекса не могут быть вложенными, а монитора — могут.

Тривиальный случай возникновения такой ситуации вряд ли возможен. В самом деле, кто станет писать такой код:

 @mutex = Mutex.new

 @mutex.synchronize do
  @mutex.synchronize do
  #...
  end
 end

Но нечто подобное может произойти в сложной программе (или при рекурсивном вызове метода). Какова бы ни была причина, последствием будет тупиковая ситуация. Уход от нее — одно из достоинств модуля-примеси Monitor.

 @mutex = Mutex.new

 def some_method
  @mutex.synchronize do
  #...
  some_other_method # Тупиковая ситуация!
  end
 end

 def some_other_method
  @mutex.synchronize do
  #...
  end
 end

Модуль-примесь Monitor обычно применяется для расширения объекта. Для создания условной переменной предназначен метод new_cond.

Класс ConditionVariable в библиотеке monitor.rb дополнен по сравнению с определением в библиотеке thread. У него есть методы wait_until и wait_while, которые блокируют поток в ожидании выполнения условия. Кроме того, возможен тайм-аут при ожидании, поскольку у метода wait имеется параметр timeout, равный количеству секунд (по умолчанию nil).

Поскольку примеры работы с потоками у нас кончаются, то в листинге 13.5 мы предлагаем реализацию классов Queue и SizedQueue с помощью монитора. Код приводится с разрешения автора, Шуго Маэда (Shugo Maeda).

Листинг 13.5. Реализация класса Queue с помощью монитора

 # Автор: Shugo Maeda

 require 'monitor'

 class Queue
  def initialize
  @que = []
  @monitor = Monitor.new
  @empty_cond = @monitor.new_cond
  end

  def enq(obj)
  @monitor.synchronize do
  @que.push(obj)
  @empty_cond.signal
  end
  end

  def deq
  @monitor.synchronize do
  while @que.empty?
  @empty_cond.wait
  end
  return @que.shift
  end
  end
 end

 class SizedQueue < Queue
  attr :max

  def initialize(max)
  super
  @max = max
  @full_cond = @monitor.new_cond
  end

  def enq(obj)
  @monitor.synchronize do
  while @que.length >= @max
  @full_cond.wait
  end
  super(obj)
  end
  end

  def deq
  @monitor.synchronize do
  obj = super
  if @que.length < @max
  @full_cond.signal
  end
  return obj
  end
  end

  def max=(max)
  @monitor.synchronize do
  @max = max
  @full_cond.broadcast
  end
  end
 end

Еще один вариант синхронизации (двузначную блокировку со счетчиком) предлагает библиотека sync.rb. В ней определен модуль Sync_m, который можно применять вместе с ключевыми словами include и extend (как и Mutex_m). Этот модуль содержит методы locked?, shared?, exclusive?, lock, unlock и try_lock.