Thread-Safe的經驗談

剛才在看Object-C 2.0的新功能 @property 宣告, 其中談到了thread-safe , 如果您有寫過Multi-Thread的程式, 甚至寫過device driver, 相信對於thread-safe應該不陌生, 而且當你的Object中的member variables同時會被兩個以上的thread所存取, 這時候thread-safe的觀念就很重要, 因為你的accessor會有funtion re-entry的問題, 當write function還沒結束, 另一個thread又呼叫了Object的write function , 你永遠無法確保記憶體中的資料完整性, 所以在Driver 的DDK 都會有文件特別說明如何用Lock來確保memory access的時候, 只有當一個thread完成write後, 另一個Thread才能繼續write, 我發現這個觀念不僅在multi-thread中受用, 在Google App Engine中的Big Table也受用, 在Google的簡報, 讓我印象最深刻的一句話--Writing data to big table is expensive , 因為每一次write data, google app engine就會將這份資料duplicate到不同的Cloud server , 這時候問題來了, 當不同的使用者, 同時從不同的Client, 同時要update一筆位在Big Table中的同一筆資料, 這個狀況跟寫driver或是multi-thread同時去寫Object中的member variables一樣.

不過thread-safe除了資料的同時存取, 在GUI framework似乎還有另一層意義-->代表強制分時多工的thread, 我在幾年前開發過一個Peer to Peer 的Cocoa 程式, 當時遇到一個棘手的問題, 當使用者在操作GUI的時候(例如用滑鼠右鍵一直按Scroll Bar), 我這隻Cocoa程式的背景負責傳送資料的thread竟然會受Cocoa GUI元件影響而stop住, 我當時找了許多資料, 結果有國外的cocoa developer 社群就很多developer說這是因為Cocoa GUI framework 不支援thread-safe, 必須使用pthread來解決. 似乎NSThread不是強制分時多工的thread, 而是合作式的thread, 所以當一個thread裡面佔住所有運算或是執行耗時的動作, 其他thread就無法動了, 但是我測了Safari並沒有這個問題. 我後來不是用pthread, 改用另一個cocoa developer的trick將這個問題解決掉.

我已經4年沒碰Cocoa 最近又開始複習, 於是先將這個問題先寫下做個整理, 也許新版的Cocoa已經解決這個問題, @property 將read/write accessor的thread-safe考慮進去, 對於寫multi-thread真的會減少許多debug的時間.