c++11多线程编程（六）：事件处理

本节讨论在多线程环境下的事件处理。
有时，线程需要等待某事件发生，比如一个条件变为true，或者某任务被另一个线程完成。
例如，我们创建一个基于网络的应用程序，处理如下的任务：

1、与处理器进行一些握手操作；
2、从xml文件load数据；
3、处理从xml文件load的数据.  

可以发现，任务1不依赖其他的任务，而任务3则依赖于任务2，这意味着任务1和任务2可以由不同的线程并行运行，以提升程序性能。

因此，让我们将其分解成一个多线程的应用程序
现在，它包含2个线程，线程1的任务是：

·与服务器进行握手操作
·等待线程2从xml获取的数据
·处理从xml获取的数据  

线程2的任务是：

·从xml获取数据
·通知另一个线程，即等待消息  

在上图中，线程1处理一些操作，然后等待event发生，这event是 “数据是否成功获取”，一旦线程1收到该event，那么它将对数据进行处理。
当线程1忙于处理握手机制时，线程2并行地获取数据。
当线程2成功从xml处获取数据后，它将通过对event发信号来通知线程1。
当event发出信号时，线程1将继续处理数据。

实现方式
选项1：
创建一个默认为false的boolean型全局变量，在线程2中将其设为true，线程1将会循环检测其值，一旦该值被设为true，线程1将会继续处理数据，
由于它是一个由两个线程共享的全局变量，需要使用mutex锁进行同步。
代码如下：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

class Application
{
    std::mutex m_mutex;
    bool m_bDataLoaded;
public:
	Application(){
		m_bDataLoaded = false;
	}

	void loadData(){
        //使该线程sleep 1秒
		std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
		std::cout<<"Load Dada from Xml"<<std::endl;

        //锁定数据
		std::lock_guard<std::mutex> guard(m_mutex);

        //flag设为true，表明数据已加载
		m_bDataLoaded = true;
	}

	void mainTask(){
		std::cout<<"Do some Handshaking"<<std::endl;
		
        //获得锁
        m_mutex.lock();
        //检测flag是否设为true
        while (m_bDataLoaded != true) {
            //释放锁
            m_mutex.unlock();
            //sleep 100ms
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
            //获取锁
            m_mutex.lock();
        }
        m_mutex.unlock();
        //处理加载的数据
        std::cout<<"Do Processing On loaded Data"<<std::endl;
    }
};

int main(){
	Application app;

	std::thread thread_1(&Application::mainTask, &app);
	std::thread thread_2(&Application::loadData, &app);

	thread_2.join();
	thread_1.join();

	return 0;
}

输出：

Do some Handshaking
Load Dada from Xml
Do Processing On loaded Data

该方法存在以下缺陷：
为了检测变量，线程将会持续获取-释放锁，这样会消耗CPU周期并且使线程1变慢，因为它需要获取相同的锁来更新bool变量。
因此，显然我们需要一个更好的实现机制，如某种方式，线程1可以通过等待event信号来阻塞，另一个线程可以通知该event并使线程1继续。这将会有相同的CPU周期，并有更好的性能。

选项2：
我们可以使用条件变量来实现，条件变量是一种用于在2个线程之间进行信令的事件，一个线程可以等待它得到信号，其他的线程可以给它发信号。
下一节会详细说明这个条件变量，并使用条件变量来解决问题。