共享互斥体的交替例程

我有方法a在某个随机时间重复调用，从而触发方法b，它在一段随机时间后完全执行，并且在它自己的线程中。我想确保随后执行a等到b已完成，由当前执行触发a。换句话说，a and b均须交替执行。我尝试使用互斥体和条件变量来执行此操作，如下所示：

def a
  Thread.new do
    $mutex.synchronize do
      puts "a"
      b
      $cv.wait($mutex)
    end
  end
end

def b
  Thread.new do
    sleep(rand)
    $mutex.synchronize do
      puts "b"
      $cv.signal
    end
  end
end

$mutex, $cv = Mutex.new, ConditionVariable.new
loop{a; sleep(rand)}

在这段代码中，$mutex.synchronize do ... end在方法中a确保$cv.signal（也在另一个$mutex.synchronize do ... end) 在方法中b直到$cv.wait($mutex) sets $cv进入信号监听模式。这么多是在该文件 http://ruby-doc.org/stdlib-2.0.0/libdoc/thread/rdoc/ConditionVariable.html.

我打算分配给的另一个功能$mutex.synchronize do ... end在方法中a是为了避免方法的连续执行a。我的理由是$cv.wait($mutex)在方法中a应该避免$mutex从完成并发布直至$cv.signal在方法中b被调用，此时b应该完成。

我期望a and b交替执行，从而打印"a" and "b"或者。但事实上，它们并非如此。每一个"a" or "b"可以连续打印。

之后，我认为我上面的推理可能是错误的，因为$mutex即使已经完成并发布$cv (or $mutex) 处于等待模式，一次$cv.wait($mutex)已经called。所以我添加了一些虚拟进程a，将其更改为：

def a
  Thread.new do
    $mutex.synchronize do
      puts "a"
      b
      $cv.wait($mutex)
      nil # Dummy process intended to keep `$mutex` locked until `$cv` is released
    end
  end
end

但这没有效果。

如何解决这个问题？或者说，我这件事有什么错吗？

我没有办法给你解决办法，但这不是原因a接到的电话比您预期的要多wait释放互斥锁上的锁？否则signal永远无法被调用。这似乎第一次“如预期”发生，但在那之后，你最终会得到几个a线程排队，渴望进入synchronize块，他们在一个b线程唤醒并再次锁定互斥体。

如果你每次都对你的代码进行检测，你会看到它发生：

def a
  puts("a before thread #{Thread.current}")
  Thread.new do
    puts(" a synch0 #{Thread.current}")
    $mutex.synchronize do
      puts("  a before b #{Thread.current}")
      b
      puts("  a after b, before wait #{Thread.current}")
      $cv.wait($mutex)
      puts("  a after wait #{Thread.current}")
    end
    puts(" a synch1 #{Thread.current}")
  end
  puts("a after thread #{Thread.current}")
end

def b
  puts("b before thread #{Thread.current}")
  Thread.new do
    puts(" b before sleep #{Thread.current}")
    sleep(rand)
    puts(" b after sleep, synch0 #{Thread.current}")
    $mutex.synchronize do
      puts("  b before signal #{Thread.current}")
      $cv.signal
      puts("  b after signal #{Thread.current}")
    end
    puts(" b synch1 #{Thread.current}")
  end
  puts("b after thread #{Thread.current}")
end

$mutex, $cv = Mutex.new, ConditionVariable.new
loop{a; sleep(rand)}