看一看：Libtask源码解析之锁

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libtask中其实不需要锁，因为libtask中协程是非抢占式的，不存在竞态条件。但是libtask还是实现了一套锁的机制。我们看一下这个锁机制的实现。首先我们看一下结构体。

structQLock
{
//锁持有者
Task*owner;
//等待该锁的队列
Tasklistwaiting;
};

接着我们看一下锁的操作。

加锁

staticint_qlock(QLock*l,intblock)
{
//锁没有持有者，则置当前协程为持有者道路建设房屋拆迁补偿怎么补，直接返回，1表示加锁成功
if(l->owner==nil){
l->owner=taskrunning;
return1;
}
//非阻塞，则直接返回，0表示加锁失败
if(!block)
return0;
//插入等待锁队列
addtask(&l->waiting,taskrunning);
taskstate("qlock");
//切换到其他协程
taskswitch();
//切换回来时，如果持有锁的协程不是当前协程，则异常退出，因为只有持有锁才会被切换回来，见unqlock
if(l->owner!=taskrunning){
fprint(2,"qlock:owner=%pself=%poops\n",l->owner,taskrunning);
abort();
}
return1;
}

如果当前锁没有持有者，则当前协程X就变成锁的持有者，否则把协程X插入等待锁队列中，然后让出cpu，切换到其他协程。当后续锁被释放并被协程X持有时，协程X就会被唤醒继续持续。加锁可以分为阻塞和非阻塞两种模式。非阻塞就是加锁失败也不会切换协程。

//阻塞式加锁
voidqlock(QLock*l)
{
_qlock(l,1);
}
//非阻塞式加锁
int
canqlock(QLock*l)
{
return_qlock(l,0);
}

释放锁

接下来我们看一下释放锁的逻辑

//释放锁
voidqunlock(QLock*l)
{
Task*ready;
//锁并没有持有者，异常退出
if(l->owner==0){
fprint(2,"qunlock:owner=0\n");
abort();
}
//如果还有协程在等待该锁，则置为持有者，并且从等待队列中删除，然后修改状态为就绪并加入就绪队列
if((l->owner=ready=l->waiting.head)!=nil){
deltask(&l->waiting,ready);
taskready(ready);
}
}

当锁被释放时拆迁厂房多高算两层，如果还有协程在等待该锁，则从等待队列中摘取一个节点，然后变成锁的持有者并从等待队列中删除。最后插入就绪队列等待调度。以上是一种互斥锁的实现。下面我们再来看一下读写锁机制，读写锁也是互斥的，但是在某些情况下也可以共享。我们看一下读写锁的数据结构。

structRWLock
{
//正在读的读者个数
intreaders;
//当前正在写的写者，只有一个
Task*writer;
//等待读和写的队列
Tasklistrwaiting;
Tasklistwwaiting;
};

接着我看一下加锁逻辑。

加读锁

//加读锁
staticint_rlock(RWLock*l,intblock)
{
/*
没有正在写并且没有等待写，则加锁成功，并且读者数加一
*/
if(l->writer==nil&&l->wwaiting.head==nil){
l->readers++;
return1;
}
//非阻塞则直接返回
if(!block)
return0;
//插入等待读队列
addtask(&l->rwaiting,taskrunning);
taskstate("rlock");
//切换上下文
taskswitch();
//切换回来了，说明加锁成功
return1;
}

当且仅当没有正在写的写者和等待写的写者时，才能加读锁成功，否则根据加锁模式进行下一步处理，直接返回加锁失败或者插入等待队列，然后切换到其他协程。我们看到当有一个等待写的协程时(l->wwaiting.head != nil)，则后续的读者就无法加锁成功，而是被插入等待队列，否则可能会引起写者饥饿。

加写锁

//加写锁
staticint_wlock(RWLock*l,intblock)
{
//没有正在写并且没有正在读，则加锁成功，并置写者为当前协程
if(l->writer==nil&&l->readers==0){
l->writer=taskrunning;
return1;
}
//非阻塞则直接返回
if(!block)
return0;
//加入等待写队列
addtask(&l->wwaiting,taskrunning);
taskstate("wlock");
//切换
taskswitch();
//切换回来说明拿到锁了
return1;
}

当且仅当没有正在写的写者和没有正在读的读者时，才能加写锁成功。否则类似加读锁一样处理。

释放读锁

//释放读锁
voidrunlock(RWLock*l)
{
Task*t;
//读者减一，如果等于0并且有等待写的协程，则队列第一个协程持有该锁
if(--l->readers==0&&(t=l->wwaiting.head)!=nil){
deltask(&l->wwaiting,t);
l->writer=t;
taskready(t);
}
}

持有读锁，说明当前肯定没有正在写的写者，但是可能有等待写的写者和等待读的读者(因为有等待写的写者导致无法加锁成功)。当释放读锁时，如果还有其他读者，则其他读者可以继续持有锁，因为读者可以共享读锁，而写者保持原来状态。如果这时候没有读者但是有等待写的写者，则从队列中选择第一个节点成为锁的持有者，其他的写者则继续等待，因为写者不能共享写锁。

释放写锁

//释放写锁
voidwunlock(RWLock*l)
{
Task*t;
//没有正在写，异常退出
if(l->writer==nil){
fprint(2,"wunlock:notlocked\n");
abort();
}
//置空，没有协程正在写
l->writer=nil;
//有正在读，异常退出，写的时候，是无法读的
if(l->readers!=0){
fprint(2,"wunlock:readers\n");
abort();
}
//释放写锁时，优先让读者持有锁，因为读者可以共享持有锁，提高并发
//读可以共享，把等待读的协程都加入就绪队列，并持有锁
while((t=l->rwaiting.head)!=nil){
deltask(&l->rwaiting,t);
l->readers++;
taskready(t);
}
//释放写锁时，如果又没有读者，并且有等待写的协程，则队列的第一个等待写的协程持有锁
if(l->readers==0&&(t=l->wwaiting.head)!=nil){
deltask(&l->wwaiting,t);
l->writer=t;
taskready(t);
}
}

持有写锁，可能有等待写的写者和等待读的读者。这里是读者优先持有锁，因为读者可以共享持有锁，提高并发，如果没有读者，则再判断写者。

总结：单纯的互斥锁是比较简单的，读写锁就相对复杂一点，主要是要根据读锁和写锁的特性制定一些策略，比如避免饥饿问题。libtask的方式是，加写锁的时候，当无法持有锁的时候，申请者就会被插入等待等待队列。这个是没有什么好说的，加读者的时候，情况就复杂了点，如果这时候有读者正在持有锁，理论上，申请者也可以持有锁，因为读锁是共享的，但是单纯这样处理的话，可能会导致等待写的写者一直拿不到锁，所以这里需要判断是否有等待写的写者，如果有则当前申请者则不能再持有读锁，而是要加入等待队列。那么在释放锁的时候，当释放读锁时，优先让等待写的写者持有锁，再到等待读的读者持有锁。同样，当释放写锁时，优先让读者持有锁，这样就能比较好地平衡读者和写者持有锁的机会。