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华为仓颉语言初识：并发编程之同步机制(下)

backend 2025/6/22 5:34:14

前言

华为仓颉语言除了提供原子操作，可重入互斥锁和 Monitor 用来保证多线程并发安全之外，还提供了 MultiConditionMonitor，synchronized 和 ThreadLocal 三种同步机制解决线程间同步问题。本篇文章详细介绍这三种同步机制的作用原理及使用，建议点赞收藏！

同步机制

MultiConditionMonitor

MultiConditionMonitor 继承于可重入互斥锁 ReentrantMutex,并提供了一个 newCondition() 方法用来动态创建条件变量,解决复杂场景下线程间同步问题。

以经典的生产-消费模型为例，看看 MultiConditionMonitor 是怎么实现生产者和消费者的？

定义共享资源类，创建两个条件变量 empty 和 full，用来标识 MulticonditionMonitor 的等待和唤醒条件。

class Apple {let monitor = MultiConditionMonitor()var count: Int64 = 0var empty: ConditionIDvar full: ConditionIDinit() {count = 0synchronized(monitor) {empty = monitor.newCondition()full = monitor.newCondition()}}func produceApple() {synchronized(monitor) {while (count == 100) {AppLog.info("Apple-produceApple wait")monitor.wait(empty)}count++AppLog.info("Apple-produceApple ${count}")monitor.notify(full)}}func comsumApple() {synchronized(monitor) {while (count == 0) {AppLog.info("Apple-comsumApple wait")monitor.wait(full)}count--;AppLog.info("Apple-comsumApple ${count}")monitor.notify(empty)}}
}

测试生产-消费者模型，当一个线程生产一个 apple 后，另一个线程则消费掉苹果，否则当前线程处于等待状态。

  spawn {for (_ in 1..8) {apple.produceApple()sleep(Duration.millisecond * 200) }}spawn {for (_ in 1..8) {apple.comsumApple()sleep(Duration.millisecond * 200) }}

测试结果，Apple 的生产与消费交替执行。

Apple-produceApple 1
Apple-comsumApple 0
Apple-produceApple 1
Apple-comsumApple 0
Apple-produceApple 1
Apple-comsumApple 0
Apple-produceApple 1
Apple-comsumApple 0
Apple-produceApple 1
Apple-comsumApple 0

synchronized

synchronized 关键字对于大家来说肯定不陌生，在 java 中，synchronized 用来给共享变量进行加锁确保多线程下对共享变量的访问安全。而在仓颉语言中，synchronized 通常和 ReentrantMutex()一起使用，用来自动加解锁。

不使用 synchronized 时，需要手动调用 lock()和 unlock()方法。

 var sum = AtomicInt64(0)let mutex =  ReentrantMutex()for (pattern in 1..100) {spawn {mutex.lock()sum +=1mutex.unlock()}}sleep(Duration.second*2)AppLog.info("Main===${sum}")

使用 synchronized 后,不需要手动调用lock()和 unlock()方法。

 var sum = AtomicInt64(0)let mutex =  ReentrantMutex()for (pattern in 1..100) {spawn {synchroized(mutex){sum +=1}}}sleep(Duration.second*2)AppLog.info("Main===${sum}")

ThreadLocal

线程局部变量 ThreadLocal 的作用在仓颉与 Java 中基本相同，都是将数据保存在线程内部存储空间来保存局部变量，使不同的线程间能够安全的访问自己的局部变量，做到线程隔离的作用。

  let threadLocal = ThreadLocal<Int64>()let fun1 =  spawn {this.threadLocal.set(100)AppLog.info("线程1 === ${this.threadLocal.get().getOrThrow()}")}
let fun2=  spawn {this.threadLocal.set(200)AppLog.info("线程2 === ${this.threadLocal.get().getOrThrow()}")}//输出线程1 === 100线程2 === 200