c++ - 我如何拆除多线程 C++ 中的观察者关系？

coder 2023-11-13 原文

我有一个 Subject，它向客户提供 Subscribe(Observer*) 和 Unsubscribe(Observer*)。 Subject 在它自己的线程中运行(它从中调用订阅的观察者的 Notify())并且互斥体保护它的内部观察者列表。

我希望客户端代码(我无法控制)能够在取消订阅后安全地删除观察者。如何实现？

持有互斥量——甚至是递归 mutex - 当我通知观察者时不是一个选择，因为死锁风险。
我可以将观察者标记为移除在 Unsubscribe 调用中将其删除来自主题线程。然后客户可以等待一个特殊的 “安全删除”通知。这个看起来很安全，但对于客户。

编辑

下面是一些说明性代码。问题是如何防止在 Run 处于“Problem here”评论时发生取消订阅。然后我可以回调已删除的对象。或者，如果我始终持有互斥量而不是进行复制，我可能会死锁某些客户端。

#include <set>
#include <functional>
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

class Observer
{
public:
    void Notify() {}
};

class Subject
{
public:
    Subject() : t(bind(&Subject::Run, this))
    {
    }

    void Subscribe(Observer* o)
    {
        mutex::scoped_lock l(m);
        observers.insert(o);
    }

    void Unsubscribe(Observer* o)
    {
        mutex::scoped_lock l(m);
        observers.erase(o);
    }

    void Run()
    {
        for (;;)
        {
            WaitForSomethingInterestingToHappen();
            set<Observer*> notifyList;
            {
                mutex::scoped_lock l(m);
                notifyList = observers;
            }
            // Problem here
            for_each(notifyList.begin(), notifyList.end(), 
                     mem_fun(&Observer::Notify));
        }
    }

private:
    set<Observer*> observers;
    thread t;
    mutex m;
};

编辑

由于存在死锁风险，我无法在持有互斥锁时通知观察者。这可能发生的最明显的方式——客户端从 Notify 内部调用 Subscribe 或 Unsubscribe——很容易通过使互斥量递归来补救。更隐蔽的是不同线程间歇性死锁的风险。

我处于多线程环境中，因此在线程执行的任何时刻，它通常会持有一系列锁 L1、L2、... Ln。另一个线程将持有锁 K1、K2、... Km。一个正确编写的客户端将确保不同的线程总是以相同的顺序获取锁。但是当客户端与我的主题的互斥体交互时——称之为 X——这个策略将被打破:调用订阅/取消订阅以 L1、L2、... Ln、X 的顺序获取锁。从我的主题线程调用通知获取锁X, K1, K2, ... Km 的顺序。如果 Li 或 Kj 中的任何一个可以在任何调用路径上重合，则客户端会遇到间歇性死锁，调试它的可能性很小。由于我无法控制客户端代码，因此无法执行此操作。

最佳答案

Unsubscribe() 应该是同步的，这样它才会返回，直到 Observer 被保证不再出现在 Subject 的列表中。这是安全进行的唯一方法。

预计到达时间(将我的评论移至答案):

因为时间似乎不是问题，所以在通知每个观察者之间获取和释放互斥锁。您将无法像现在这样使用 for_each，您必须检查迭代器以确保它仍然有效。

for ( ... )
{
    take mutex
    check iterator validity
    notify
    release mutex
}

这会做你想做的事。

关于c++ - 我如何拆除多线程 C++ 中的观察者关系？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/534044/

amp 观察者互斥 Observer c++multithreading design-patterns oop

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