追溯Perl線(xiàn)程的歷史

作者：張融 2010-07-14 10:41:58

你對(duì)Perl線(xiàn)程的概念是否熟悉，Perl線(xiàn)程有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里向大家簡(jiǎn)單介紹一下Perl線(xiàn)程的概念和歷史，希望你對(duì)此感興趣。

本文首先概述了Perl線(xiàn)程的概念和意義，接著回顧了Perl語(yǔ)言中對(duì)Perl線(xiàn)程支持的演化歷史，然后通過(guò)一系列示例重點(diǎn)介紹了Perl中Perl線(xiàn)程的實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的共享以及Perl線(xiàn)程間的同步，***歸納并總結(jié)了全文主要內(nèi)容。

Perl線(xiàn)程概述

Perl線(xiàn)程是一個(gè)單一的執(zhí)行流程，它是所有程序執(zhí)行過(guò)程中最小的控制單位，即能被CPU所調(diào)度的最小任務(wù)單元。Perl線(xiàn)程與進(jìn)程之間既有聯(lián)系，又完全不同。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)Perl線(xiàn)程必然屬于某一個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程包含至少一個(gè)或者多個(gè)Perl線(xiàn)程。早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一次只能運(yùn)行一個(gè)程序，因此，當(dāng)有多個(gè)程序需要執(zhí)行的時(shí)候，唯一的辦法就是讓它們排成隊(duì)，按順序串行執(zhí)行。進(jìn)程的出現(xiàn)打破了這種格局，CPU資源按時(shí)間片被分割開(kāi)來(lái)，分配給不同的進(jìn)程使用。這樣一來(lái)，從微觀(guān)上看進(jìn)程的執(zhí)行雖然仍是串行的，但是從宏觀(guān)上看，不同的程序已經(jīng)是在并行執(zhí)行了。如果我們把同樣的思想運(yùn)用到進(jìn)程上，很自然地就會(huì)把進(jìn)程再細(xì)分成更小的執(zhí)行單位，即Perl線(xiàn)程。由于一個(gè)進(jìn)程又往往需要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)類(lèi)似的任務(wù)，因此這些被細(xì)分的Perl線(xiàn)程之間可以共享相同的代碼段，數(shù)據(jù)段和文件句柄等資源。有了進(jìn)程，我們可以在一臺(tái)單CPU計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上同時(shí)運(yùn)行Firefox和MicrosoftOfficeWord等多個(gè)程序；有了Perl線(xiàn)程，我們可以使Firefox在不同的標(biāo)簽里同時(shí)加載多個(gè)不同的頁(yè)面，在OfficeWord里編輯文檔的同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)法錯(cuò)誤檢查。因此，Perl線(xiàn)程給我們帶來(lái)了更高的CPU利用率、更快速的程序響應(yīng)、更經(jīng)濟(jì)地資源使用方式和對(duì)多CPU的體系結(jié)構(gòu)更良好的適應(yīng)性。

Perl線(xiàn)程的歷史

5005threadsPerl線(xiàn)程模型

Perl對(duì)Perl線(xiàn)程的支持最早可以追溯到1998年7月發(fā)布的Perlv5.005。其發(fā)布申明指出，Perlv5.005中加入了對(duì)操作系統(tǒng)級(jí)Perl線(xiàn)程的支持，這個(gè)新特性是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的產(chǎn)品，這也就是我們現(xiàn)在所稱(chēng)的5005threadsPerl線(xiàn)程模型。對(duì)于5005threadsPerl線(xiàn)程模型來(lái)說(shuō)，默認(rèn)情況下，所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是共享的，所以用戶(hù)必須負(fù)責(zé)這些共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步訪(fǎng)問(wèn)。如今5005threads已經(jīng)不再被推薦實(shí)用，Perlv5.10以后的版本里，也將不會(huì)再支持5005threadsPerl線(xiàn)程模型。

ithreadsPerl線(xiàn)程模型

2000年5月發(fā)布的Perlv5.6.0中開(kāi)始引入了一個(gè)全新的Perl線(xiàn)程模型，即interpreterthreads，或稱(chēng)為ithreads，也正是在這個(gè)版本的發(fā)布申明中***次提出了5005threadsPerl線(xiàn)程模型將來(lái)可能會(huì)被禁用的問(wèn)題。盡管如此，ithreads在那個(gè)時(shí)候還是一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)性的Perl線(xiàn)程模型，用戶(hù)并不能直接使用它，唯一的辦法是通過(guò)fork函數(shù)模擬。經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的發(fā)展，到2002年7月，Perlv5.8.0正式發(fā)布，這時(shí)ithreads已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)成熟的Perl線(xiàn)程模型，發(fā)布申明中也鼓勵(lì)用戶(hù)從老的5005threadsPerl線(xiàn)程模型轉(zhuǎn)換到新的ithreadsPerl線(xiàn)程模型，并明確指出5005threadsPerl線(xiàn)程模型最終將被淘汰。本文后面所討論的所有內(nèi)容也都是基于新的ithreadsPerl線(xiàn)程模型。在ithreadsPerl線(xiàn)程模型中，最與眾不同的特點(diǎn)就在于默認(rèn)情況一下一切數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都不是共享的，這一點(diǎn)我們會(huì)在后面內(nèi)容中有更深刻的體會(huì)。

現(xiàn)有環(huán)境支持哪種Perl線(xiàn)程模型

既然Perl中有可能存在兩種不同的Perl線(xiàn)程模型，我們很自然地就需要判斷現(xiàn)有Perl環(huán)境到底支持的是哪一種Perl線(xiàn)程實(shí)現(xiàn)方式。歸納起來(lái)，我們有兩種方法：

清單1.shell中查詢(xún)Perl當(dāng)前Perl線(xiàn)程模型

>perl-V|grepuse.*threads  
config_args='-des-Doptimize=-O2-g-pipe-m32-march=i386-mtune=pentium4-Dversion=5.8.5  
-Dmyhostname=localhost-Dperladmin=root@localhost-Dcc=gcc-Dcf_by=RedHat,Inc.  
-Dinstallprefix=/usr-Dprefix=/usr-Darchname=i386-linux-Dvendorprefix=/usr  
-Dsiteprefix=/usr-Duseshrplib-Dusethreads-Duseithreads-Duselargefiles-Dd_dosuid  
-Dd_semctl_semun-Di_db-Ui_ndbm-Di_gdbm-Di_shadow-Di_syslog-Dman3ext=3pm-Duseperlio  
-Dinstallusrbinperl-Ubincompat5005-Uversiononly-Dpager=/usr/bin/less-isr  
-Dinc_version_list=5.8.45.8.35.8.25.8.15.8.0'  
usethreads=defineuse5005threads=undefuseithreads=defineusemultiplicity=define

從結(jié)果中不難看出，在當(dāng)前的Perl環(huán)境中提供了對(duì)ithreadsPerl線(xiàn)程模型的支持。
在Perl程序中，我們也可以通過(guò)使用Config模塊來(lái)動(dòng)態(tài)獲取Perl線(xiàn)程模型的相關(guān)信息，例如

清單2.Perl程序中動(dòng)態(tài)獲取當(dāng)前Perl線(xiàn)程模型

#!/usr/bin/perl  
#  
useConfig;  
 
if($Config{useithreads}){  
printf("Helloithreads\n")  
}  
elsif($Config{use5005threads}){  
printf("Hello5005threads\n");  
}  
else{  
printf("Cannotsupportthreadinyourperlenvironment\n");  
exit(1);  
}

值得一提的是，對(duì)于5005threads和ithreadsPerl線(xiàn)程模型，Perl同時(shí)只能支持其中的一種。你不可能在某一個(gè)Perl環(huán)境中同時(shí)使用這兩種Perl線(xiàn)程模型。本文后面討論的所有內(nèi)容都是基于ithreadsPerl線(xiàn)程模型的。

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